Hintergrund

Die zellulären Vorgänge, die von der Ablagerung des Beta-Amyloid Proteins schlussendlich zu geistiger Beeinträchtigung führen, werden als Schlüsselereignisse bei der Entstehung von Morbus Alzheimer angesehen. Dennoch ist die eigentliche Ursache, die die Akkumulation des besagten Proteins in sporadischen, nicht-genetischen Fällen der Alzheimer Erkrankung auslöst, nach wie vor unbekannt. Sehr wohl bekannt ist jedoch, dass sich in Gehirnen von Morbus Alzheimer Patienten entzündliche Reaktionen um diese sogenannten Amyloid Plaques häufen und, dass spezifische Unterarten der Darm Mikrobiota (=Gesamtheit aller Mikroorganismen) diese Entzündungen im Gehirn verstärken können.

Methode

Untersucht wurde die mögliche Rolle der Darm Mikrobiota bei der Pathogenese von Morbus Alzheimer – im Detail wurde der Zusammenhang von Gehirn Amyloidosen (=unlösliche Ablagerungen) und a) Darm Mikrobiota Taxa mit pro- und anti-inflammatorischer Aktivität und b) peripherer Entzündung in geistig beeinträchtigten Patienten analysiert.

In diese Studie wurden 40 Patienten mit geistiger Beeinträchtigung, (Amy+), 33 Probanden ohne Gehirn Amyloidosen (n=33, Amy-), und eine Kontrollgruppe von 10 Personen ohne Gehirn Amyloidosen und ohne geistige Beeinträchtigung (HC), eingeschlossen.

Neben der Häufigkeit selektierter bakterieller Darm Mikrobiota Spezies im Stuhl (Escherichia/Shigella, Pseudomonas aeruginosa, Eubacterium rectale, Eubacterium hallii, Faecalibacterium prausnitzii und Bacteroides fragilis) wurden die Expressionslevel bestimmter Zytokine im Blut untersucht (pro-inflammatorisch: CXCL2, CXCL10, IL-1β, IL-6, IL-18, IL-8, NLRP3, TNF-α; anti-inflammatorisch: IL-4, IL-10, IL-13)

Ergebnisse

Amy⁺ Patienten wiesen höhere Levels pro-inflammatorischer Zytokine (IL-6, CXCL2, NLRP3 und IL-1β) im Vergleich zur Kontroll- und Amy^– Patientengruppe auf. Weiters wurde eine Reduzierung des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10 in der Amy⁺ versus der Amy^– Gruppe gefunden. Interessanterweise wies die Amy⁺ Gruppe auch hoch signifikant reduzierte Mengen an Eubacterium rectale und eine höhere Menge von Escherichia/Shigella im Vergleich zur beiden anderen Gruppen auf (HC-Gruppe: 9,6-fache Reduzierung und 12,8-fache Erhöhung; Amy^–-Gruppe: 7,7-fache Reduzierung und 7,4-fache Erhöhung). Die pro-inflammatorischen Zytokine IL-1β, NLRP3 und CXCL2 korrelierten positiv mit der Menge des inflammatorischen Escherichia/Shigella Taxons (rho=0.60; rho=0.57 und rho=0.30), und negativ mit dem anti-inflammatorischen Eubacterium rectale (rho=-0.48, rho=-0.25 und rho=-0.49).

Conclusio

Die Daten weisen darauf hin, dass eine Zunahme des pro-inflammatorischen Darm Mikrobiota Taxons Escherichia/Shigella sowie eine Reduzierung der Menge des anti-inflammatorischen Taxons Eubacterium rectale, möglicherweise mit dem peripheren Entzündungsstaus in Patienten mit geistiger Beeinträchtigung und Gehirn-Amyloidosen in Verbindung stehen. Weitere Untersuchungen werden zeigen müssen, ob es einen kausalen Zusammenhang zwischen Darm Mikrobiota-assoziierter Entzündungen und Amyloidosen gibt.

QUELLE: Annamaria Cattaneo, Nadia Cattane, Samantha Galluzzi, Stefania Provasi, Nicola Lopizzo, Cristina Festari, Clarissa Ferrari, Ugo Paolo Guerra, Barbara Paghera, Cristina Muscio, Angelo Bianchetti, Giorgio Dalla Volta, Marinella Turla, Maria Sofia Cotelli, Michele Gennuso, Alessandro Prelle, Orazio Zanetti, Giulia Lussignoli, Dario Mirabile, Daniele Bellandi, Simona Gentile, Gloria Belotti, Daniele Villani, Taoufiq Harach, Tristan Bolmont, Alessandro Padovani, Marina Boccardi, Giovanni B. Frisoni, (2017): Association of brain amyloidosis with pro-inflammatory gut bacterial taxa and peripheral inflammation markers in cognitively impaired elderly,Neurobiology of Aging, Volume 49, 2017

doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2016.08.019.