Las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad que implican agregación amiloide siguen siendo uno de los mayores retos de la medicina moderna. Desde hace tiempo se conoce que las alteraciones del microbioma gastrointestinal desempeñan un papel activo en la etiología de los trastornos neurológicos.
Ahora, un estudio presentado durante la reunión anual de la Sociedad Americana de Microbiología informa de un perfil bacteriano y de metabolitos distinto en pacientes con enfermedad de Alzheimer y otras patologías neurodegenerativas.
En concreto, el estudio señaló al metabolito DHPS como un posible eslabón perdido en nuestra comprensión de cómo los microbios intestinales influyen en las enfermedades neurodegenerativas a través de las vías del metabolismo del azufre.
“Estos hallazgos sugieren que el microbioma intestinal desempeña un papel importante en la aparición y progresión de al menos algunas enfermedades neurodegenerativas”, afirmó Chris Ellis, investigador principal del equipo multiinstitucional de microbiólogos de Netellis, la Universidad de Tennessee en Knoxville y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.
En ASM Microbe, la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, este investigador informó de un nuevo vínculo en humanos entre un metabolito producido por microbios intestinales y tres enfermedades neurodegenerativas. Su análisis sugiere que el metabolito DHPS (2,3-dihidroxipropano-1-sulfonato) puede ayudar a responder preguntas críticas sobre cómo las vías del metabolismo del azufre pueden conectar el microbioma con estas enfermedades.
El DHPS no se había detectado previamente en personas, y los investigadores observaron que los metabolitos producidos por los microbios intestinales en pacientes con enfermedades neurodegenerativas podrían ofrecer pistas valiosas para una mejor comprensión, lo que podría conducir a mejores herramientas de diagnóstico o incluso tratamientos.
En estudios anteriores, los investigadores han descubierto que los trasplantes fecales pueden aliviar la progresión similar a la de la enfermedad de Alzheimer en modelos de ratón, y cuando los trasplantes fecales de personas con la enfermedad se administran a ratones, los animales experimentan alteraciones en la función de la memoria.
Los investigadores llevaron a cabo el nuevo estudio para identificar distintos perfiles bacterianos y de metabolitos del microbioma intestinal en personas diagnosticadas con una de estas tres enfermedades neurodegenerativas: esclerosis lateral amiotrófica (ELA), enfermedad de Alzheimer (EA) y enfermedad de Parkinson (EP).
Para capturar datos sobre la enfermedad en etapa temprana, recolectaron muestras de heces de pacientes diagnosticados dentro de las dos primeras visitas a un especialista y compararon los análisis de esas muestras con muestras recolectadas de controles sanos.
Su análisis reveló 19 biomarcadores metabólicos de neurodegeneración en los tres grupos de enfermedades neurodegenerativas.
También encontraron 20 marcadores únicos de ELA, 16 marcadores únicos de alzhéimer y 9 marcadores únicos de párkinson. Esos biomarcadores compartidos incluían metabolitos que se han relacionado con la falta de estabilidad en las vías del metabolismo del azufre.
Además, en los tres grupos de enfermedades, encontraron vínculos con los taxones bacterianos Bilophila y Desulfovibrio, que desempeñan un papel en la síntesis y degradación del DHPS.
Esos niveles elevados de Bilophila correspondieron a la observación de que los pacientes con ELA, alzhéimer y párkinson tenían una menor abundancia de DHPS en las muestras de heces, en comparación con los sujetos sanos.
La Bilophila puede degradar el DHPS en sulfuro de hidrógeno, y la acumulación de sulfuro de hidrógeno se ha implicado en la disfunción de las mitocondrias, que se sabe que contribuyen al desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas.
El sulfuro de hidrógeno está relacionado con características conocidas de las enfermedades neurodegenerativas, que incluyen inflamación, estrés oxidativo y alteración de la flora intestinal (disbiosis intestinal).
Los autores sugirieron que el nuevo estudio señala al DHPS como un “eslabón perdido” en nuestra comprensión actual de los mecanismos de cómo las enfermedades neurodegenerativas están relacionados con el metabolismo del azufre, la disfunción mitocondrial y la neuroinflamación.
[
,
,