Los mapas metagenómicos revelan cómo se altera el microbioma intestinal en la enfermedad de Parkinson
Nueva investigación Universidad de Alabama en Birmingham sugiere que el microbioma intestinal está involucrado en múltiples vías en la patogénesis de la enfermedad de Parkinson. Hallazgos publicados Conexiones con la naturaleza, muestra un amplio desequilibrio en la composición del microbioma en personas con enfermedad de Parkinson. El estudio es el estudio de microbioma más grande jamás realizado con la resolución más alta.
Los investigadores utilizaron la metagenómica, el estudio del material genético recuperado directamente del microbioma fecal de la EP y sujetos de control neurológicamente sanos.
“El objetivo principal de este estudio fue crear una visión completa e inalterada del desequilibrio en el microbioma intestinal de la EP”, dijo la profesora Haydeh Payami, Ph.D. Escuela de Medicina Marnix E. Heersink Departamento de Neurología y autor principal del estudio.
El estudio informa que el metagenoma de la enfermedad de Parkinson es indicativo del microbioma promotor de la enfermedad.
“Encontramos evidencia de muchos de los mecanismos que sabíamos que estaban involucrados en la EP, pero no sabíamos que también estaban ocurriendo en el intestino y controlados por el microbioma”, dijo Payami.
Los investigadores encontraron una gran cantidad de patógenos oportunistas y componentes inmunogénicos que indican infección e inflamación, sobreproducción de moléculas tóxicas y sobreabundancia de productos bacterianos durante el juego. Esto conduce a la patología de la EP y a la desregulación de los neurotransmisores, incluida la L-dopa. Al mismo tiempo, faltaban moléculas neuroprotectoras y componentes antiinflamatorios, lo que dificultaba la recuperación.
Payami, que ocupa la cátedra de neurología John T. and Juanelle D. Strain Endowed, y su equipo inscribieron a 490 personas con enfermedad de Parkinson y 234 controles sanos. Un poco más de la mitad de los sujetos eran hombres y en su mayoría mayores de 50 años. Todos eran del sur profundo de los Estados Unidos, lo que ayudó a descartar la confusión de la influencia geográfica y cultural en la composición del microbioma.
Los investigadores examinaron 257 tipos de organismos en el microbioma y encontraron que 84 de ellos, o más del 30 por ciento, estaban asociados con la enfermedad de Parkinson.
“De las 84 especies asociadas con la enfermedad de Parkinson, 55 tenían una abundancia anormalmente alta en personas con enfermedad de Parkinson y 29 se agotaron”, dijo Payami. “Encontramos que más del 30 por ciento de los microorganismos probados y los genes y vías bacterianos han alterado la abundancia en la enfermedad de Parkinson, lo que indica un desequilibrio generalizado”.
En un extremo del espectro, Bifidobacterium dentium se multiplicó por siete, Actinomyces oris se multiplicó por seis y Streptococcus mutans se multiplicó por seis. En el otro extremo del espectro, Roseburia intestinalis disminuyó 7,5 veces y Blautia wexlerae 5 veces. En general, el 36 % de las especies asociadas con la enfermedad de Parkinson tuvieron un cambio de más del doble en la abundancia, lo que refleja un aumento o disminución de la enfermedad de Parkinson del 100 % al 750 % en comparación con los controles sanos.
“Esta investigación creó una gran base de datos con la resolución más alta posible actualmente y la puso a disposición del público sin restricciones para promover la ciencia abierta”, dijo Payami. “Incluye metadatos extensos sobre 490 personas con EP, la cohorte de EP más grande con datos de microbioma y una cohorte única de 234 adultos mayores neurológicamente sanos que se pueden usar en estudios más amplios. Mostramos que existe un desequilibrio generalizado en el metagenoma del Parkinson, lo que crea un entorno que permite eventos neurodegenerativos y prohíbe la recuperación.
La enfermedad de Parkinson es una enfermedad debilitante progresiva que afectó a 4 millones de personas en 2005 y se prevé que se duplique a 8,7 millones para 2030. Aunque históricamente se define como un trastorno del movimiento, la EP es un trastorno multisistémico. Se cree que la EP es causada por varias combinaciones de susceptibilidad genética y desencadenantes ambientales, aunque aún no se ha identificado ninguna combinación causal única. Hace tiempo que se estableció el vínculo entre la EP y el sistema gastrointestinal.
“Este es un estudio emocionante porque la metagenómica es un campo nuevo y de rápido crecimiento, y aunque los recursos, métodos y herramientas son de última generación, todavía están en desarrollo”, dijo Payami. “Sin duda, surgirá más información a medida que aumentemos el tamaño de nuestra muestra y que otros realicen estudios metagenómicos y compartan datos. Anticipamos que en un futuro cercano tendremos las herramientas y el poder analítico para utilizar la metagenómica como un enfoque novedoso para estudiar la heterogeneidad de la EP, buscar biomarcadores y explorar más a fondo los orígenes y el desarrollo de los subfenotipos de la EP. Manipular el microbioma para prevenir, tratar y detener la progresión de la EP.
Referencia: Wallen ZD, Demirkan A, Twa G, et al. La metagenómica de la enfermedad de Parkinson implica al microbioma intestinal en múltiples mecanismos de enfermedad. comuna nacional. 2022;13(1):6958. hacer: 10.1038/s41467-022-34667-x
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