Ricerche

I microbi intestinali di persone con Alzheimer pre-simptomatico differiscono da quelli delle persone sane

Le persone nella prima fase del morbo di Alzheimer (MA) - dopo che sono iniziati i cambiamenti del cervello, ma prima che siano evidenti i sintomi cognitivi - ospitano un assortimento di batteri nell'intestino che differiscono dai batteri intestinali delle persone sane, secondo uno studio di ricercatori della Washington University di St. Louis/Missouri.

I risultati, pubblicati il 14 giugno su Science Translational Medicine, aprono alla possibilità di analizzare la comunità batterica intestinale per identificare le persone con un rischio più alto di sviluppare la demenza e progettare trattamenti preventivi che alterano il microbioma per evitare il declino cognitivo.

"Non sappiamo ancora se è l'intestino a influenzare il cervello o il contrario, ma questa associazione è preziosa da conoscere in entrambi i casi", ha dichiarato l'autore senior Gautam Dantas PhD, professore del Laboratorio di Medicina Genomica. “Potrebbe essere che i cambiamenti nel microbioma intestinale siano solo un indicatore di cambiamenti patologici nel cervello. L'alternativa è che il microbioma intestinale stia contribuendo al MA, nel qual caso alterare il microbioma intestinale con probiotici o trasferimenti fecali potrebbe aiutare a cambiare il corso della malattia".

L'idea di studiare la connessione tra il microbioma intestinale e il MA è arrivata a una partita di calcio giovanile, dove Dantas e Beau M. Ances MD/PhD, professore di neurologia, stavano chiacchierando mentre i loro figli giocavano. Ances tratta e studia le persone con MA, mentre Dantas è un esperto del microbioma intestinale.

Gli scienziati sapevano già che il microbioma intestinale delle persone con MA sintomatico differisce da quello dei coetanei sani. Ma, Ances ha detto a Dantas che nessuno aveva ancora esaminato il microbioma intestinale delle persone nella fase cruciale pre-sintomatica.

"Quando le persone hanno sintomi cognitivi, ci sono cambiamenti significativi spesso irreversibili", ha affermato Ances. "Ma se riesci a diagnosticare qualcuno molto presto nel processo della malattia, quello sarebbe il momento ottimale per intervenire efficacemente con una terapia".

Durante la fase iniziale del MA, che può durare anche più di vent'anni, le persone colpite accumulano ciuffi di proteine amiloide-beta e tau nel cervello, ma non mostrano segni di neurodegenerazione o declino cognitivo.

Dantas, Ances e la prima autrice Aura L. Ferreiro PhD, al tempo dottoranda nel laboratorio di Dantas e ora ricercatrice post-dottorato, hanno valutato i partecipanti che si offrono volontari per gli studi al Centro Ricerca Alzheimer della Washington University. Tutti i partecipanti erano cognitivamente normali e, per lo studio, hanno fornito campioni di feci, sangue e liquido cerebrospinale, hanno tenuto un diario sul consumo di cibo, e hanno avuto scansioni cerebrali PET e MRI.

Per distinguere i partecipanti già nella fase iniziale del MA da coloro che erano sani, i ricercatori hanno cercato segni di accumulo di amiloide-beta e tau con scansioni cerebrali e prelievi di liquido cerebrospinale. Dei 164 partecipanti, circa un terzo (49) aveva segni di MA.

Un'analisi ha rivelato che le persone sane e quelle con MA preclinico hanno batteri intestinali marcatamente diversi - in termini di specie di batteri presenti e di processi biologici in cui sono coinvolti quei batteri - nonostante abbiano sostanzialmente la stessa alimentazione. Queste differenze sono correlate ai livelli di amiloide e tau, che aumentano prima che appaiano i sintomi cognitivi, ma non erano correlati con la neurodegenerazione, il che diventa evidente sulle capacità cognitive sul tempo che iniziano a diminuire.

Queste differenze potrebbero essere potenzialmente usate per rilevare il MA precoce, hanno affermato i ricercatori:

"La cosa bella dell'uso del microbioma intestinale come strumento di individuazione è la sua semplicità e facilità", ha detto Ances. "Un giorno le persone, da un campione di feci, potrebbero capire se hanno un rischio più alto di MA. Sarebbe molto più facile, meno invasivo e più accessibile per una grande parte della popolazione, in particolare i gruppi sottorappresentati, rispetto alle scansioni cerebrali o ai prelievi spinali".

I ricercatori hanno lanciato uno studio di verifica di 5 anni progettato per capire se le differenze nel microbioma intestinale sono una causa o il risultato dei cambiamenti cerebrali osservati nel MA precoce.

"Se esiste un legame causale, molto probabilmente sarebbe infiammatorio", ha detto Dantas, che è anche professore di patologia e immunologia, di ingegneria biomedica, di microbiologia molecolare e di pediatria. “I batteri sono delle incredibili fabbriche chimiche e alcuni dei loro metaboliti influenzano l'infiammazione nell'intestino o addirittura entrano nel flusso sanguigno, dove possono influenzare il sistema immunitario di tutto il corpo. Tutto ciò è ipotetico a questo punto, ma se si scoprirà che esiste un collegamento causale, potremo iniziare a pensare se promuovere batteri 'buoni' o sbarazzarci di batteri 'cattivi' potrebbe rallentare o addirittura interrompere lo sviluppo del MA sintomatico".