Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!Η νόσος του Πάρκινσον είναι μια προοδευτική και κοινή νευροεκφυλιστική πάθηση, που συνήθως χαρακτηρίζεται από ακούσιο τρέμουλο, δυσκαμψία και αργή κίνηση. Πέρα από αυτά τα κινητικά συμπτώματα, τα άτομα συχνά βιώνουν μια σειρά από μη κινητικά προβλήματα, συμπεριλαμβανομένων σημαντικών προβλημάτων του εντέρου, όπως δυσκοιλιότητα, φλεγμονή και αυξημένη διαπερατότητα του εντέρου. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτές οι διαταραχές του εντέρου μπορούν να εκδηλωθούν δεκαετίες πριν από την έναρξη των κινητικών βλαβών, γεγονός που έχει προκαλέσει σημαντικό ενδιαφέρον για τον πιθανό ρόλο του εντερικού μικροβιώματος στην κατανόηση, τη διάγνωση, ακόμη και την ανάπτυξη νέων θεραπειών για τη νόσο.
Αρκετές μελέτες που εξετάζουν το μικροβίωμα ατόμων με νόσο του Πάρκινσον δείχνουν σταθερά διαφορές από ένα υγιές μικροβίωμα. Ωστόσο, τα ευρήματα συχνά ποικίλλουν, κάτι που δεν είναι ασυνήθιστο στην έρευνα για το μικροβίωμα, δεδομένων των ποικίλων μεθοδολογιών και των εγγενών διαφορών στον παγκόσμιο πληθυσμό. Ενώ μια προηγούμενη μετα-ανάλυση από το Ινστιτούτο Quadram συνδύασε δεδομένα για να εντοπίσει ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά σε όλες τις ηπείρους, μια σαφής συναίνεση σχετικά με τα συγκεκριμένα μικρόβια που χαρακτηρίζουν το μικροβίωμα της νόσου του Πάρκινσον παραμένει ασαφής.
Η ανάλυση των τρισεκατομμυρίων μικροβίων στο εντερικό μικροβίωμα παράγει μια τεράστια ποσότητα δεδομένων. Για να βρουν μοτίβα που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανίχνευση της νόσου του Πάρκινσον, οι ερευνητές χρησιμοποιούν ολοένα και περισσότερο τη μηχανική μάθηση. Αυτός ο τομέας της τεχνητής νοημοσύνης εφαρμόζει στατιστικές μεθόδους για τον εντοπισμό και τη μάθηση από μεγάλα σύνολα δεδομένων, επιτρέποντας προβλέψεις για νέες πληροφορίες. Ενώ ορισμένες αρχικές μελέτες είναι πολλά υποσχόμενες, παρουσιάζοντας ακρίβεια έως και 90%, η πραγματική δοκιμασία θα είναι το πώς αυτά τα μοντέλα πρόβλεψης αποδίδουν σε δείγματα από ποικίλους, ανεξάρτητους πληθυσμούς.
Πρόσφατα, επιστήμονες από το Ινστιτούτο Quadram και το EMBL διεξήγαγαν πρόσφατα μια σημαντική μελέτη, αναλύοντας σχεδόν 4.500 δείγματα ασθενών, για να αποκαλύψουν σημαντικές αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου ατόμων με νόσο του Πάρκινσον. Αυτή η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, παρέχει την πιο ολοκληρωμένη ματιά μέχρι στιγμής στην αλλοίωση του μικροβιώματος του εντέρου που παρατηρείται στη νόσο του Πάρκινσον. Χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση σε δεδομένα από 22 μελέτες παγκοσμίως, η ομάδα εντόπισε συγκεκριμένους τύπους βακτηρίων και τις μεταβολικές τους δραστηριότητες που συνδέονται σταθερά με τη νόσο του Πάρκινσον.
Μια ενδιαφέρουσα σύνδεση με τα ξενοβιοτικά
Μία από τις πιο εντυπωσιακές ανακαλύψεις ήταν ο εμπλουτισμός των μικροβιακών οδών που εμπλέκονται στον βιοχημικό μετασχηματισμό των ξενοβιοτικών – χημικών ουσιών ξένων προς το σώμα, όπως φυτοφάρμακα, διαλύτες και ρύποι. «Η ανακάλυψη αυτής της υπογραφής στο μικροβίωμα του εντέρου ασθενών με Πάρκινσον υποδηλώνει ότι τα μικρόβια μπορεί να ήρθαν σε επαφή με αυτές τις ενώσεις. Αυτά τα ευρήματα είναι πολύ ενδιαφέροντα επειδή στην πραγματικότητα ευθυγραμμίζονται καλά με τα τρέχοντα επιδημιολογικά δεδομένα που δείχνουν ότι η έκθεση σε αυτές τις χημικές ουσίες μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο εμφάνισης Πάρκινσον», σχολίασε ο Stefano Romano, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Οι ακριβείς επιπτώσεις αυτού του εμπλουτισμού εξακολουθούν να διερευνώνται. «Είναι ενδιαφέρον να υποθέσουμε ότι η σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου μπορεί να τροποποιηθεί ως συνέπεια της έκθεσης σε αυτές τις χημικές ουσίες. Ή μήπως η διάσπαση αυτών των χημικών ουσιών από το μικροβίωμα αλλάζει τις γνωστές επιδράσεις τους στους νευρώνες του εγκεφάλου; Και μήπως αυτό είναι ένα προστατευτικό αποτέλεσμα ή μήπως η διαδικασία αυξάνει τη νευροτοξικότητα αυτών των χημικών ουσιών;» αναρωτήθηκε ο Δρ. Georg Zeller, κύριος συγγραφέας της μελέτης, με έδρα το EMBL. «Χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να κατανοήσουμε τους μοριακούς μηχανισμούς του πώς τα μικρόβια του εντέρου μετασχηματίζουν αυτές τις χημικές ουσίες».
Πέρα από τη χημική διάσπαση: Φλεγμονή και διαπερατότητα
Η ανάλυση αποκάλυψε επίσης χαρακτηριστικά παθογόνων βακτηρίων που σχετίζονται με διαδικασίες που μοιάζουν με μολύνσεις. Αυτά θα μπορούσαν να συμβάλουν στη φλεγμονή και την αυξημένη διαπερατότητα – ή «διαρροή» – του εντερικού βλεννογόνου. Ένα διαταραγμένο εντερικό φραγμό θα μπορούσε να διευκολύνει τη μετατόπιση βακτηριακών προϊόντων και δυνητικά τοξικών ενώσεων (π.χ. ξενοβιοτικών) από το έντερο στο σώμα, και πιθανώς ακόμη και στον εγκέφαλο και το κεντρικό νευρικό σύστημα.
Ωστόσο, δεν είναι βέβαιο ποια ξενοβιοτικά οδήγησαν σε αυτή την υπογραφή του μικροβιώματος, και δεν μπορούμε να αποκλείσουμε τη φαρμακευτική αγωγή για τη νόσο του Πάρκινσον ως την αιτία του παρατηρούμενου φαινομένου. Επιπλέον, οι συνέπειες της αυξημένης ικανότητας του μικροβιώματος να διασπά αυτές τις ουσίες παραμένουν άγνωστες.
Μια βάση για μελλοντικές διαγνωστικές και θεραπείες
Αυτή η μετα-ανάλυση μεγάλης κλίμακας υπογραμμίζει τη δύναμη του συνδυασμού ποικίλων συνόλων δεδομένων και μηχανικής μάθησης για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της έρευνας για το μικροβίωμα. Ενώ τα μεμονωμένα μοντέλα μηχανικής μάθησης συχνά δυσκολεύονται να γενικεύσουν σε διαφορετικές μελέτες, τα μοντέλα εκπαίδευσης σε δεδομένα από πολυάριθμες μελέτες ταυτόχρονα βελτίωσαν σημαντικά την ικανότητά τους να εντοπίζουν καθολικά τις αλλαγές στο μικροβίωμα που σχετίζονται με τη νόσο του Πάρκινσον.
