A bél mikrobiom fontossága az SM számára
Az elmúlt években egyre több bizonyíték áll rendelkezésre arról, hogy a bél mikrobioma összetétele jelentősen befolyásolja a sclerosis multiplex (MS) patogenezisét.
Genetikai egérmodell: csíra mentes bél megakadályozhatja az EAE betegséget
Azt, hogy összefüggések vannak a bélflóra és a sclerosis multiplex kialakulása között, már nyolc évvel ezelőtt állatkísérletek során vizsgálták. Ennek során a mielin-reaktív T-sejtekkel rendelkező, genetikailag módosított egerekben kialakult egy betegség, amely hasonló a relapszusos MS-hez - kísérleti autoimmun encephalomyelitis (EAE). Ezeket az állatokat tiszta, de nem aszeptikus körülmények között tartottuk. Ha viszont sterilitás volt tapasztalható, az állatokat megvédték e betegség kitörésétől. Amint azonban ezeknek a csíramentes egereknek a belei megtelepedtek a normálisan nevelt állatok bélflórájával, nekik is spontán EAE alakult ki. 1
További kísérletek azt vizsgálták, hogy ezeknek a jelzéseknek van-e köze az emberi SM-hez. Egy feltáró kísérleti vizsgálat során azonos emberi testű ikrek székletmintáit vitték át a csíra mentes, géntechnológiával módosított egerekbe, amelyek közül az egyik MS-ben szenvedett, a másik nem. Az SM-ben szenvedő ikrek bélflóra mintáit kapott állatok 60 százaléka 12 hét alatt fejlesztette ki az SM-szerű agyvelőgyulladást. Azokban az egerekben, amelyek befogadták a nem beteg MS ikrek bélflóráját, ez csak a fele volt. 2.3
Ezek a tanulmányok azt sugallták, hogy az SM betegek bélflóra komponensei funkcionális szerepet játszanak a T-sejt aktivációban, és kiváltó tényezők lehetnek a sclerosis multiplexben embereknél.
MS: Milyen szerepet játszik a belek?
A sclerosis multiplex kialakulásának kockázatának mintegy 30 százaléka genetikai hajlamnak és sokkal nagyobb mértékben környezeti tényezőknek tulajdonítható. A környezeti tényezők közé tartozik az étrend és az életmód szokásai. Hajlamos embereknél a környezeti tényezők úgy tekinthetők, hogy kiváltják az autoaggresszív T-sejtek támadását az idegsejtek mielinrétegén. Az elmúlt években egyre több bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy ez a kiváltó tényező megtalálható a bél mikrobiomjában. 4
Az emberi bélben billió mikroorganizmus található. Általában ezek baktériumok, de vírusok, élesztők és gombák is megtelepítik a beleket. Az egész szervezetet mikrobiotának nevezzük. Ezeknek a mikroorganizmusoknak a génjei alkotják a mikrobiomot. A mikroorganizmusok legfontosabb feladata az emésztés. Ezenkívül a mikrobák, összetételük és a felszabaduló anyagcsere-termékek befolyásolják az agy fejlődését és működését. 5.
A bélnyálkahártya immunrendszerének központi feladata az egyensúly fenntartása a bélben előforduló antigénekkel szembeni tolerancia és immunválasz között. Ennek az egyensúlynak a megzavarása befolyásolja a különféle egészséggel kapcsolatos folyamatokat, beleértve az autoimmunitást is. Csíramentes egerekkel végzett vizsgálatok, amelyekben a bélben nem voltak mikroorganizmusok, hiányosságokat mutattak ki a mikroglia sejtpopulációban és érettségükben, valamint korlátozott immunfunkcióval. 6.7
A mikrobiom funkcionális jelentősége a különböző autoimmun betegségek patogenezisében mind a veleszületett, mind az adaptív immunrendszer modulációjában rejlik. Ezzel szemben az immunrendszer sejtjei befolyásolják a mikrobiom összetételét. 5.
A fent leírt egérmodell nemcsak az EAE előfordulásában mutatott különbségeket, hanem immunológiai különbségeket is. A csíra mentes, nem beteg egerek belében a gyulladásos TH17 T limfociták aránya csökkent a beteg egerekhez képest. A leírt T-sejtes reakció mellett a myelin autoantigén MOG-ra (mielin-oligodendrocita-glikoprotein) történő humorális autoimmun válasz a bél mikroorganizmusaitól is függött. A mikrobiális kolonizált állatok MOG-specifikus B limfocitákat toboroztak és MOG-specifikus antitesteket termeltek. 2
A diszbiózis, a mikrobiota megváltozott összetétele az SM betegek belében megmutatja a mikrobiom hatását az autoimmun folyamatokra. Például a relapszáló-remitáló SM-ben szenvedő betegek bélflórájában olyan mikroorganizmusok gyakoriságát figyelték meg, amelyek részt vesznek a rövid szénláncú zsírsavak termelésében. Másrészt egyre többféle baktérium volt jelen, amelyeknek gyulladásgátló szerepe tulajdonítható. Mindazonáltal hiányoznak specifikus mikrobiotához kapcsolódó diagnosztikai potenciállal rendelkező biomarkerek. 5.
Egy másik tézis a bélgátra vonatkozik, amelynek immunszabályozó funkcióját a mikrobiota profinflammatorikus összetétele zavarja. A bélgát rendellenességei lehetővé tehetik a baktériumok, például antigének, metabolitok és toxinok ellenőrizetlen átjutását a bél nyálkahártyájából a szisztémás keringésbe. Ezzel aktiválhatnák a mielin-reaktív T-sejteket a nyirokcsomókban vagy az agyban. 8.
A lehetséges autoantigénként azonosított bélbaktériumokból származó enzim
Svájci kutatók a közelmúltban szerepet tulajdonítottak a GDP-L-fukóz-szintáz enzimnek, mint a kórokozó autoimmun válasz kiváltó tényezőjének. Az enzim néhány bélbaktériumban megtalálható, és részt vesz az agy fukóz szintézisében. A fukóz pedig fontos a sejt-sejt kommunikáció szempontjából. Ha a T-sejtek enzim elleni támadása miatt a fukóz már nem termelődik elegendő mennyiségben, ez ahhoz vezethet, hogy a mielinhüvelyek az immunrendszer másodlagos célpontjai lesznek. 9.
SM-ben szenvedő betegeknél a bélflóra megváltozása következtében gyakran jelentkeznek gyomor-bélrendszeri klinikai tünetek, például székrekedés és széklet inkontinencia. 5.
Apropó
A bélflóra rendellenességeivel összefüggéseket más neurodegeneratív betegségeknél is találtak. A Parkinson-kór kialakulásának kockázata gyulladásos bélbetegségben szenvedő betegeknél 22 százalékkal magasabb, mint az általános populációé. A gasztrointesztinális diszfunkció tünetei - többnyire székrekedés - gyakran sok évvel megelőzik az első motoros rendellenességeket. 5.
Az Alzheimer-kór kockázata gyulladásos bélbetegségben szenvedő betegeknél is megnő. Ezekben a betegeknél a bélflóra bakteriális egyensúlyhiánya volt a gyulladásgátló potenciállal rendelkező baktériumok javára. 5.
A stroke-os betegeknél gyakran dysbiosis is van, ami növelheti a másodlagos fertőzések, például a bakteriális tüdőgyulladás kockázatát. Egy jelenlegi tanulmány azt mutatja, hogy a bélbaktériumok ok-okozati összefüggésben vannak a magas halálozási kockázattal járó másodlagos fertőzésben. 5.
Összegzés
Bizonyos, hogy genetikai hajlam esetén összefüggés van az SM patogenezise és a bél mikrobiom összetétele között. Az elmúlt években egyre több olyan baktériumfajt azonosítottak, amelyek szerepet játszhatnak ebben. Ahhoz azonban, hogy a megállapításokat klinikai célokra felhasználhassuk biomarkerként a korai diagnózis vagy a terápiás koncepciók során, további vizsgálatokra van szükség, nagyobb esetek számával.