Új remény az Alzheimer-kór ellen: a hasunkban rejtőzhet a betegség új kulcsa!

• A kutatók kapcsolatot találtak az ImP nevű bélbaktérium-molekula magasabb vérszintje és a gondolkodási képességek gyorsabb romlása között Alzheimer-kóros betegeknél.
• Az ImP szintje nem csak a bélben lévő baktériumok mennyiségétől, hanem genetikai és veseműködési tényezőktől is függ.
• Laboratóriumi kísérletekben az ImP kedvezőtlenül befolyásolta az agyi fehérjéket és a vér-agy gát működését, amelyek az Alzheimer-kórhoz köthetőek.
• A hisztidin - amelyből az ImP keletkezik - esszenciális aminosav, így fehérjeszegény étrend nem ajánlható az Alzheimer megelőzésére.
• Az ImP ígéretes kutatási célpont az Alzheimer-kór megelőzésében és kezelésében, de további emberi vizsgálatok szükségesek a hatékonyság és biztonság bizonyításához.

Az Alzheimer-kór megértéséhez a kutatók egyre gyakrabban vizsgálják az agyon kívüli folyamatokat is. Egy bélbaktériumok által termelt vegyület, az ImP magasabb vérszintje a gondolkodási képességek gyorsabb romlásával és a betegséghez kapcsolódó biológiai eltérésekkel mutatott összefüggést. A felfedezés lehetséges kezelési célpontot jelöl ki, miközben fontos kérdéseket vet fel a bélrendszer, az öröklött adottságok és az agy kapcsolatáról.

A Wisconsin–Madison Egyetem Barbara Bendlin és Federico Rey vezette kutatócsoportja az imidazol-propionátot (bizonyos bélbaktériumok által előállított anyagcseretermék), röviden ImP-t helyezte vizsgálata középpontjába. A munka emberi vérminták és gondolkodási tesztek elemzését állat- és sejtkísérletekkel kapcsolta össze.

Az eredeti tanulmány jelentősége, hogy egy konkrét molekulán keresztül próbálja megmagyarázni a bélben élő mikroorganizmusok és az Alzheimer-kór közötti kapcsolatot. Ez pontosabb kutatási irányt kínál annál az általános megfigyelésnél, hogy a betegek bélbaktériumainak összetétele eltér az egészséges emberekétől. A következtetések értelmezéséhez azonban külön kell kezelni azt, amit embereknél megfigyeltek, és azt, amit kísérleti körülmények között igazoltak.

Az Alzheimer-kór és a demencia különböző fogalmak

A demencia (a gondolkodási képességek olyan mértékű hanyatlásával járó tünetegyüttes, amely a mindennapi önállóságot is akadályozza) többféle betegség következménye lehet. Érintheti az emlékezetet, a nyelvi képességeket, a tájékozódást, az ítélőképességet és a feladatok megtervezését. Emiatt a tünetek nem merülnek ki a feledékenységben: nehézzé válhat például a pénzügyek intézése vagy egy korábban jól ismert tevékenység elvégzése.

Az Alzheimer-kór ezzel szemben egy meghatározott, az idegsejtek fokozatos károsodásával járó betegség, és a demencia leggyakoribb oka. A különböző demenciaformák közé tartozik az agyi erek károsodásával összefüggő vaszkuláris demencia (az agy vérellátási zavarához kapcsolódó szellemi hanyatlás), valamint a Lewy-testes demencia (az idegsejtekben kialakuló jellegzetes fehérjelerakódásokkal járó betegség). Egy embernél többféle kóros folyamat is jelen lehet.

Ezért az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó kutatási eredményeket nem lehet automatikusan valamennyi demenciaformára kiterjeszteni. Ha egy molekula bizonyos fehérjék kóros változásait befolyásolja, abból még nem következik, hogy minden, hasonló tünetekkel járó betegségben ugyanakkora jelentősége lesz. Az ImP lehetséges szerepét is annak megfelelően kell értékelni, hogy milyen eltéréseket és milyen résztvevőket vizsgáltak.

A bél és az agy több csatornán kommunikál

Az emésztőrendszer és az agy kapcsolata nem egyetlen útvonalra épül. A bél–agy tengely (a bélrendszer és a központi idegrendszer közötti kétirányú kommunikációs hálózat) idegi, hormonális és immunológiai jelzéseket egyaránt magában foglal. A vérkeringés pedig olyan molekulákat is továbbíthat, amelyeket a bélben élő mikroorganizmusok állítanak elő.

Az idegi kapcsolatok egyik fontos szereplője a bolygóideg (az agytörzset több belső szervvel, köztük az emésztőrendszerrel összekötő agyideg). A bél állapotáról érkező információk így az idegrendszerhez is eljuthatnak. Az emésztőrendszer saját ideghálózata közben a bélmozgások és más helyi működések szabályozásában vesz részt.

A bélnyálkahártyában hormontermelő sejtek is találhatók. Ezek érzékelik a béltartalom bizonyos összetevőit, és jelzéseikkel részt vesznek például az étkezéshez kapcsolódó válaszok kialakításában. Egy egérkísérleteket bemutató kutatási beszámoló azt is ismertette, hogy egyes ilyen sejtek közvetlen idegi kapcsolatot létesíthetnek. Ez megmutatja, hogy a bélből származó információ továbbítása a hormonok vérben történő szállításánál gyorsabb úton is történhet.

Az immunrendszer szintén összekötő szerepet tölt be. A bél környezetében keletkező jelzések befolyásolhatják az immunsejtek működését, a gyulladásos válaszokat és közvetve az idegrendszer állapotát. A baktériumok anyagcseretermékei ebbe az összetett hálózatba illeszkednek.

A kétirányú kommunikáció azt is jelenti, hogy az agy felől érkező jelzések módosíthatják a bél működését, például annak mozgását és váladéktermelését. A bélben talált különbség tehát lehet egy folyamat előzménye, következménye vagy több hatás együttes eredménye. Éppen ezért értékesek azok a kísérletek, amelyek egy konkrét anyag hatását külön vizsgálják.

Mit találtak a közel 1200 résztvevőnél?

A kutatók 1196 felnőtt vérmintáit elemezték, és az ImP mennyiségét a gondolkodási teljesítménnyel, illetve a betegséghez kapcsolódó biológiai eltérésekkel vetették össze. A résztvevőknél a vizsgálat kezdetén nem állt fenn kimutatható kognitív károsodás (a memória, a figyelem vagy más gondolkodási képességek mérhető zavara). Átlagéletkoruk körülbelül 61 év volt.

A magasabb ImP-szint gyengébb teljesítménnyel társult a gondolkodási teszteken. A legmagasabb és legalacsonyabb szinttel rendelkező csoportok összehasonlításakor a kutatók eltérő változási mintázatot is láttak: a magasabb értékek mellett a teljesítmény az életkor előrehaladtával meredekebben romlott.

A vérben mért molekula mennyisége emellett összefüggött bizonyos biomarkerekkel (a szervezetben mérhető, biológiai állapotra vagy betegségfolyamatra utaló jelzőkkel). Ezek az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó fehérjeeltérésekről és az idegsejtek állapotáról adhatnak információt. Az elemzés során több más tényezőt, köztük az életkort és a nemet is figyelembe vették.

Az eredmények értelmezésében lényeges, hogy egy alacsonyabb tesztpontszám önmagában nem jelent demenciát, ahogyan a magasabb ImP-szint sem tekinthető Alzheimer-diagnózisnak. A kutatás csoportok közötti statisztikai kapcsolatokat mutatott ki. Ebből nem lehet közvetlenül megmondani, hogy egy adott embernél kialakul-e a betegség.

Miért fontos a tüneteket megelőző időszak?

Az Alzheimer-kórhoz vezető agyi folyamatok jóval azelőtt elkezdődhetnek, hogy a család vagy az érintett észrevenné a mindennapi működést akadályozó változásokat. A fehérjék kóros felhalmozódása és más biológiai eltérések hosszú idő alatt bontakozhatnak ki, miközben a tünetek még nem nyilvánvalók.

A korai agyeltérések kutatása szerint ez a folyamat akár egy-két évtizeddel is megelőzheti a tünetek megjelenését. A preklinikai szakasz (a betegséghez kapcsolódó biológiai eltérések már jelen vannak, de felismerhető klinikai tünetek még nincsenek) ezért különösen fontos a megelőzést célzó vizsgálatokban.

Ebben az időszakban a hétköznapi beszélgetés vagy az általános benyomás nem feltétlenül árulja el, hogy változás indult el. A kutatók ezért szabványosított teszteket és ismételt méréseket alkalmaznak. Ezek segítségével olyan teljesítménykülönbségeket is követhetnek, amelyek egyetlen találkozás során nem lennének felismerhetők.

A korai eltérések kimutatása ugyanakkor nem jelent biztos előrejelzést. Az egyéni kimenetel változó: nem mindenkinél alakul ki demencia, akinél Alzheimer-kórhoz kapcsolódó agyi változások jelennek meg. Ez különösen fontos akkor, amikor egy új kockázatjelzőről esik szó. A korai kutatás célja annak feltárása, mely folyamatok befolyásolhatók még a jelentős működésromlás előtt, és kiknél lehet ennek tényleges haszna.

Az állatkísérletek a lehetséges károsító hatást vizsgálták

Az emberi adatokban látott kapcsolat további vizsgálatához a kutatók egereknek tartósan ImP-t adtak. A kísérletekben súlyosbodtak az Alzheimer-kór egyes jellegzetességeit utánzó elváltozások. Ezek között szerepelt a béta-amiloid (az agyban kóros lerakódásokat képező fehérjetöredék) felhalmozódása és a tau-fehérje (az idegsejtek belső szerkezetét támogató fehérje) kóros módosulása.

A sejtkísérletek azt is jelezték, hogy a vegyület ronthatja a vér–agy gát (a vér és az agyszövet közötti anyagforgalmat szabályozó védőrendszer) működését. Az idegsejtekben pedig fokozta a tau túlzott foszforilációját (foszfátcsoportok olyan mértékű hozzákapcsolódását, amely megváltoztathatja a fehérje működését).

Ezek a kísérletek lehetséges hatásmechanizmust kínálnak, de nem helyettesítik az emberi beavatkozásos vizsgálatokat. Az állatmodellek a betegség bizonyos elemeit jelenítik meg, és a kísérleti adagolás körülményei sem feltétlenül azonosak azzal, ahogyan az emberi szervezetben a molekula termelődik. Annak bizonyítása, hogy egy anyag káros eltéréseket erősíthet, külön feladat attól, hogy csökkentése javítja-e a betegek kilátásait.

A baktériumok száma önmagában nem magyarázza a vérszintet

Kézenfekvő volna azt feltételezni, hogy akinek több ImP-termelő baktériuma van, annak több ImP kerül a vérébe. A folyamat azonban ennél összetettebb. A mikroorganizmusok jelenléte mellett számít az is, hogy milyen anyagokat képesek átalakítani, mennyire aktívak, és milyen körülmények között működnek.

Az ImP képződéséhez a baktériumok a hisztidint (a fehérjék felépítéséhez szükséges, táplálékkal felveendő aminosavat) használják fel. Az ehhez szükséges biokémiai képesség nem azonos valamennyi baktériumban. A termelés szempontjából így az adott közösség működése legalább olyan érdekes kutatási kérdés, mint annak összetétele.

A vérben mért koncentráció ráadásul nem közvetlen mérőszáma a bélben keletkező mennyiségnek. A kettő közé beékelődik a felszívódás, az anyag szervezeten belüli eloszlása és a kiürülés. Általános élettani értelemben egy vérszint azt tükrözi, hogyan viszonyul egymáshoz az anyag bejutása és eltávolítása.

Az ImP esetében ezeknek a lépéseknek a pontos súlya még tisztázásra vár. Egy székletmintából megismert baktériumösszetétel ezért nem helyettesíti automatikusan a vérben végzett mérést. A két vizsgálat különböző kérdésre ad választ: az egyik a mikroorganizmusokról, a másik a szervezetben keringő vegyület mennyiségéről szolgáltat adatot.

Az öröklött adottságok és a vese szerepe

A kutatócsoport egy olyan genetikai változatot is azonosított, amely magasabb ImP-vérszinttel járt együtt. A vizsgált résztvevők körülbelül 43 százaléka hordozta ezt a változatot. Ezt az arányt azonban a kutatás résztvevőire kell vonatkoztatni; önmagában nem mondja meg, milyen gyakori a teljes lakosságban.

A kutatók feltételezése szerint az öröklött különbség befolyásolhatja, hogy a vese milyen hatékonyan távolítja el az ImP-t. Ha a kiürülés lassabb, a vérben magasabb koncentráció maradhat fenn anélkül is, hogy a bélben feltétlenül több keletkezne belőle.

A kutatói értelmezés szerint a genetikai eredmények segíthetnek összekapcsolni a molekula szabályozását az Alzheimer-kór kockázatával. A veseműködésre vonatkozó magyarázat azonban egyelőre feltételezés, amelyet célzott vizsgálatokkal kell ellenőrizni. A genetikai hajlam sem jelent biztos betegséget, és nem ad önmagában teljes magyarázatot az egyéni kockázatra.

Miért nem következik az eredményekből fehérjeszegény étrend?

Mivel az ImP hisztidinből keletkezik, felmerülhet, hogy a hozzá vezető tápanyag korlátozása megoldást jelenthet. A hisztidin azonban esszenciális aminosav (olyan fehérjeépítő alkotóelem, amelyet a szervezetnek táplálékból kell biztosítania). Számos élelmiszerben jelen van, különösen a fehérjeforrásokban.

A baktériumok anyagcseréjét ezért nem lehet egyszerűen egyetlen étel fogyasztására visszavezetni. A kutatás nem bizonyította, hogy a tojás, a hús vagy más fehérjetartalmú élelmiszer elhagyása csökkentené az Alzheimer-kór kockázatát. Az étrendi változtatások ImP-re gyakorolt hatását külön kellene vizsgálni, figyelembe véve a teljes táplálkozást és az egyéni különbségeket.

A felfedezésből nem vezethető le konkrét ételtilalom. A tudományos kérdés az, hogy a vegyület termelődése vagy vérszintje célzottan módosítható-e úgy, hogy közben a szervezet számára szükséges tápanyagellátás is biztosított maradjon.

A kezelési lehetőséghez még több bizonyíték kell

Az ImP azonosítása világosabb célpontot ad a további munkához. A kutatók megvizsgálhatják, mely lépéseken keresztül lehet befolyásolni a mennyiségét, és melyik beavatkozás járna a legkedvezőbb hatással. Ennek során azt is tisztázni kell, hogy a vérszint csökkenése együtt jár-e az agyi eltérések mérséklődésével.

Egy lehetséges kezelés értékelésekor nem lenne elegendő kedvező laborértéket látni. A döntő kérdés az, hogy a beavatkozás megőrzi-e a gondolkodási képességeket, lassítja-e a tünetek kialakulását, és milyen nem kívánt hatásokat okozhat. Fontos volna azt is megállapítani, hogy a betegség mely szakaszában és mely embereknél lehet hasznos.

A jelenlegi eredmények alapján az ImP ígéretes kutatási célpont, nem kész megelőzési módszer. A következő lépés annak bizonyítása, hogy a molekula célzott befolyásolása az emberi szervezetben is érdemi, biztonságosan elérhető előnyt nyújt. Ez döntheti el, hogy a bélbaktériumok egyik anyagcseretermékének vizsgálata idővel a betegellátásban is szerepet kap-e.

Kapcsolódó cikk

A bélrendszere árulkodhat elsőként az Alzheimer-kórról – kutatók új összefüggést találtak

Kövesse az Egészségkalauz cikkeit a Google Hírek-ben, a Facebook-on, az Instagramon vagy a X-en,Tiktok-on is!