La ricerca collaborativa mira a rompere la connessione intestino-cervello

Sul tratto destro (GI).

La disbiosi è uno squilibrio del microbioma intestinale che è stato associato a varie condizioni, dalle malattie cardiache all’autismo, e ioSono stati stabiliti collegamenti tra aumento della permeabilità intestinale (leaky gut) e disturbi psicotici. Considerando che il microbioma intestinale umano comprende oltre 1,000 specie batteriche, non mancano gli autori dei reati su cui indagare.

Ad esempio, i batteri che riducono i solfati, come il Desulfovibrionacee famiglia, aiutano a regolare numerose funzioni corporee a livelli normali. Tuttavia, un aumento dei batteri che riducono i solfati può danneggiare la barriera intestinale e potenzialmente innescare l’aggregazione dell’alfa sinucleina, una proteina che è il componente principale dei depositi anomali chiamati corpi di Lewy nel cervello. Il luogo in cui questi aggregati proteici finiscono nel corpo ha molto a che fare con i sintomi che le persone sperimentano e con la velocità con cui progrediscono.

È ancora controverso se la patologia del morbo di Parkinson possa iniziare nell'intestino, ma ricerca dal mio laboratorio e altri dimostrano che questa possibilità è più che fattibile.

Potenziale ad alto impatto della ricerca sull'intestino-cervello

Ogni nuovo studio ci avvicina sempre di più alla scoperta delle cause profonde di diverse malattie debilitanti. Ma ci sono molte domande di grande impatto nel campo della salute dell’intestino e del cervello ancora in attesa di risposta.

Come minimo, le scoperte future aiuteranno a migliorare i trattamenti. Ad esempio, gli attuali farmaci per la malattia di Parkinson diventano meno efficaci nel tempo, in parte a causa della disbiosi. Capire quale aspetto della disbiosi colpire potrebbe migliorare l’efficacia dei farmaci.

Nello scenario più promettente, potremmo scoprire che la disbiosi e la permeabilità intestinale svolgono un ruolo più causale come meccanismi precoci della malattia, portando a trattamenti che prevengono la malattia di Parkinson o la demenza con corpi di Lewy prima che il cervello venga colpito.

Spostare l'attenzione su altri sintomi

Il mio laboratorio è interessato ai meccanismi che determinano le malattie dei corpi di Lewy, che si manifestano in modi diversi. Ad esempio, il primi segni della malattia di Parkinson sono solitamente sintomi motori mentre i primi sintomi di Demenza a corpi di Lewy sono tipicamente cognitivi. Alcuni pazienti affetti da Parkinson rimangono stabili per decenni, mentre in altri la malattia progredisce rapidamente. Non possiamo ancora rispondere al “perché” dietro queste differenze, quindi stiamo affrontando il problema dagli angoli più promettenti.

Nella malattia di Parkinson, i trattamenti attuali si concentrano sui sintomi motori caratteristici come i tremori. Ma il campo si sta spostando verso sintomi non motori come il deterioramento cognitivo e la disfunzione del sistema nervoso autonomo. Questi si verificano al di fuori del cervello e possono influenzare la funzione cardiovascolare e gastrointestinale.

Nel mio laboratorio siamo particolarmente interessati a comprendere meglio la disfunzione gastrointestinale e la disfunzione cerebrovascolare, due aree sottoesplorate. Vogliamo scoprire i fattori che portano a sintomi diversi e a diverse velocità di progressione di questi disturbi.

Sradicare il problema con la ricerca

I ricercatori stanno ancora imparando se le disfunzioni intestinali come la disbiosi e la permeabilità intestinale sono secondarie ai processi patologici o se ne sono le cause. Per aiutare a risolvere questo enigma, il mio laboratorio sta resuscitando una teoria originale sulla malattia di Parkinson. Questa teoria dice che un agente patogeno sconosciuto (che ora sappiamo sono gli aggregati di alfa-sinucleina) si sviluppa nell’intestino e si fa strada fino al cervello. Indagando innanzitutto l’intestino, speriamo di trovare le fonti, o almeno i fattori che influenzano, la malattia.

Il nostro prossimo studio R01-National Institutes of Health, chiamato, valuterà la disbiosi e la permeabilità intestinale. Ipotizziamo che una fioritura di batteri solfato-riduttori sia un fattore importante nelle malattie a corpi di Lewy. Questa ricerca è fondamentale e mira a identificare i fattori che meritano ulteriori indagini in modo da poter arrivare alla radice dello squilibrio gastrointestinale e delle sue complicanze. 

Valuteremo i campioni di sangue dei pazienti, i campioni di feci, i campioni di urina e i test del respiro con lattulosio e utilizzeremo anche test neuropsicologici e neuroimaging. Analizzando questi risultati, possiamo vedere quali fattori sono presenti nelle prime fasi del decorso della malattia, come si comportano nelle fasi successive e se sono associati agli esiti clinici.

Questa ricerca ci aiuterà a individuare i fattori che contribuiscono, portando potenzialmente a trattamenti in grado di anticipare malattie come il Parkinson e curarle prima che prendano piede. Lo studio arruolerà tre coorti (oltre a un gruppo di partecipanti sani): una coorte con disturbo comportamentale del sonno REM idiopatico, una coorte con malattia di Parkinson e una coorte con demenza con malattia a corpi di Lewy. 

Docenti e tirocinanti sostengono il movimento in avanti

Per far decollare questo progetto di ricerca è stata necessaria la collaborazione di mentori che abbracciano diverse discipline:

• Sarah Pirio Richardson e la dottoressa Amanda Deligtisch in Neurologia
• Entrano Henry Lin e Alex Birg Gastroenterologia
• Shanna Diaz dentro Medicina del sonno
• Andrew Mayer e il dottor Andrei Vakhtin del Rete di ricerca sulla mente

Questa comunità di ricerca affiatata e collaborativa è il motivo per cui sono tornato all'UNM Health Sciences Center dopo aver terminato il mio lavoro post-dottorato in neuropsicologia presso l'Università di Stanford. Il mio obiettivo è continuare nella tradizione di supportare i ricercatori junior e aiutarli a collaborare per scoprire nuovi trattamenti.

I tirocinanti nel mio laboratorio sono sempre i benvenuti a ritagliarsi un progetto tutto loro e sono felice di fornire supporto. Cerco di personalizzare il coinvolgimento dei tirocinanti in modo che partecipino a progetti che li interessano e assumano ruoli vantaggiosi per la loro carriera.

Oltre alle nostre risorse di facoltà, anche l'ambiente di ricerca è solido. Per residenti ed compagni a chi interessa riparazioni, c'è un enorme potenziale per prendere parte a scoperte che cambiano la vita. La rete di ricerca sulla mente ha l'infrastruttura per supportare la risonanza magnetica (MRI), la magnetoencefalografia (MEG) e elettroencefalogramma (EEG) e il Nene e Jamie Koch Comprehensive Centro per i disturbi del movimento nel Dipartimento di Neurologia dispone di nuove apparecchiature per gli studi di stimolazione magnetica transcranica (TMS).

Queste importanti risorse svolgono tutte un ruolo importante nel contribuire al progresso della ricerca in modo da poter sviluppare nuovi trattamenti che aiutino i pazienti approfondendo la conoscenza sulla connessione tra l’intestino e il cervello.