Znanstvenici su otkrili da osobe s multiplom sklerozom (MS) imaju izrazito neuravnotežen oralni mikrobiom — obilježen gubitkom korisnih bakterija i porastom mikroba povezanih s upalom. Koristeći napredne genetske i metaboličke analize, istraživači su pokazali da slina pacijenata s MS-om sadrži i niže razine hipotaurina, molekule koja podržava antioksidativnu obranu i zdravlje živčanih stanica.
Ove mikrobne i metaboličke razlike sugeriraju da oralne bakterije mogu pridonijeti poremećaju imunološke regulacije kod MS-a. Nalazi bi mogli utrti put jednostavnim dijagnostičkim testovima na temelju sline i novim terapijama koje vraćaju zdrave bakterijske zajednice radi potpore neurološkom zdravlju.
Ključne činjenice:
- Poseban oralni mikrobiom: Pacijenti s MS-om imali su smanjene razine korisnih bakterija i povećan broj upalnih mikroba u slini.
- Metabolički potpis: Niže razine zaštitnog metabolita hipotaurina povezane su sa zdravljem živaca i antioksidativnom funkcijom.
- Klinički potencijal: Testovi sline mogli bi jednog dana pomoći u dijagnosticiranju ili praćenju MS-a, a obnavljanje zdravih oralnih bakterija moglo bi postati terapijska strategija.
Izvor: Sveučilište Iowa
S obzirom na sveprisutne reklame za pro- i prebiotičku hranu i dodatke prehrani, većina ljudi poznaje pojam crijevnog mikrobioma — trilijune bakterija, gljivica i virusa koji nastanjuju naš probavni trakt — te ideju da održavanje zdravog crijevnog mikrobioma poboljšava naše cjelokupno zdravlje.
No, i druga područja našeg tijela imaju vlastite jedinstvene mikrobiome, a istraživači sada počinju proučavati ulogu tih mikrobnih ekosustava u zdravlju i bolesti.
Istraživači sa Sveučilišta Iowa Health Care proveli su dosad najopsežniju genetsku i metaboličku analizu oralnog mikrobioma povezanog s multiplom sklerozom (MS), progresivnom autoimunom bolešću koja oštećuje živce u mozgu i leđnoj moždini. Otkrili su da osobe s MS-om imaju jedinstven (disbiotičan) oralni mikrobiom u usporedbi sa zdravim osobama.
„Iako se crijevni mikrobiom već dugo povezuje s MS-om, oralni mikrobiom — bogat mikrobni ekosustav u našim ustima — dobio je znatno manje pažnje, iako je drugi najraznolikiji mikrobiom u ljudskom tijelu te je povezan s drugim neurološkim bolestima poput Alzheimerove bolesti i upalnim bolestima poput reumatoidnog artritisa“, kaže dr. Ashutosh Mangalam, profesor patologije na UI i glavni autor nove studije, objavljene u časopisu npj Biofilms and Microbiomes.
„Vaša usta mogu otkriti više o vašem općem zdravlju nego što mislite“, dodaje on. „Naša studija pokazuje da osobe s MS-om imaju mjerljive razlike u bakterijama i metabolitima prisutnima u slini. I to nije samo gubitak nekoliko korisnih bakterija — čini se da dolazi do raspada oralnog ekosustava kod osoba s MS-om.“
Iako postoje terapije koje mogu usporiti tijek bolesti, koja uzrokuje slabost mišića, probleme s ravnotežom te poremećaje vida i mišljenja, trenutno ne postoji lijek za MS.
Saznanja iz ove studije mogla bi u budućnosti pomoći liječnicima da razviju jednostavne testove sline za otkrivanje ili praćenje MS-a, kao i nove terapije koje bi zamijenile ili obnovile zdrave bakterije.
MS obilježen gubitkom „dobrih“ i porastom „loših“ bakterija
Mangalam i njegov tim koristili su shotgun metagenomsko sekvenciranje i neciljanu metabolomsku analizu kako bi proučili promjene u cjelokupnoj zajednici bakterija u ustima i male molekule (metabolite) koje te bakterije proizvode, te kako one mogu utjecati na MS.
Analizirali su slinu 50 osoba s relapsno-remitentnim oblikom MS-a (RRMS), najčešćim oblikom bolesti, i 50 zdravih ispitanika. U usporedbi sa zdravim osobama, osobe s MS-om imale su narušen oralni mikrobiom.
Ta neravnoteža uglavnom je obilježena gubitkom korisnih „ranih kolonizatora“ poput Streptococcus i Actinomyces, koji su temelj zdrave oralne zajednice, te porastom bakterija s potencijalom da uzrokuju bolest, uključujući Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis i nekoliko vrsta Prevotella.
Metabolički profil sline, koji mjeri male molekule (metabolite) proizvedene od strane pacijenata i bakterija, također je bio različit. Osobe s MS-om imale su smanjene razine zaštitnog metabolita hipotaurina, koji je važan za antioksidativnu obranu i zdravlje živaca. Studija sugerira da su niže razine hipotaurina vjerojatno povezane s promijenjenim bakterijama u oralnom mikrobiomu pacijenata s MS-om.
Zajedno, ovi nalazi upućuju na to da mikrobne i metaboličke promjene u ustima mogu pridonijeti upalnim procesima i razvoju bolesti kod MS-a.
Istraživači su također razvili novu metodu strojnog učenja nazvanu modeliranje tema (topic modeling), koja im je omogućila da identificiraju skupine bakterija koje koegzistiraju kao zajednice. Analiza je otkrila mikrobne mreže jedinstvene za zdrave pojedince i pokazala da je pet mikrobnih zajednica značajno izgubljeno kod pacijenata s MS-om, što ukazuje na temeljni raspad suradničke mikrobne mreže koja održava oralno zdravlje.
„Ovaj multi-omik pristup pokazao je kako su sastav bakterija, njihova funkcija i metabolički profili međusobno povezani, ističući specifične bakterijske skupine i metaboličke potpise koji mogu oblikovati upalu i imunološku disfunkciju kod MS-a“, kaže Mangalam.
„Ovi nalazi pružaju jedan od najdetaljnijih uvida dosad u odnos između oralnih mikroba, bakterijskih funkcija i metabolizma domaćina kod MS-a. Rezultati šire naše razumijevanje MS-a izvan crijeva i mozga te ističu usta kao još jedno važno mjesto interakcije imunološkog sustava i mikroba.“
Oralni mikrobiom otvara mogućnosti za nove dijagnostičke i terapijske pristupe
Novi nalazi mogli bi dovesti do boljih načina dijagnosticiranja, praćenja, pa čak i liječenja MS-a.
Budući da je uzimanje sline jednostavno i neinvazivno, oralni mikrobiom i metabolom mogli bi postati vrijedni biomarkeri za praćenje aktivnosti bolesti ili odgovora na liječenje.
Na primjer, profiliranje mikrobioma moglo bi se koristiti za stvaranje dijagnostičkog potpisa MS-a, a mjerenje razina hipotaurina u slini moglo bi postati jednostavan, neinvazivan biomarker za dijagnozu ili praćenje bolesti.
Osim toga, budući da je oralni mikrobiom lakše proučavati i mijenjati od crijevnog, ovi nalazi mogli bi otvoriti vrata novoj klasi tretmana koji obnavljaju zdrave bakterije kako bi poboljšali upravljanje bolešću i ishode pacijenata.
Multidisciplinarni istraživački tim uključivao je znanstvenike s Medicinskog fakulteta Carver, Stomatološkog fakulteta, Fakulteta javnog zdravstva, Fakulteta za sestrinstvo i Holden Comprehensive Cancer Centera. Uz dr. Mangalama, tim su činili Rachel Fitzjerrells (glavna autorica i doktorandica u njegovom laboratoriju), Leeann Aguilar Meza, Meeta Yadav, Heena Olalde, Mishelle Paullus, Jemmie Hoang, Catherine Cherwin, Tracey Cho, Grant Brown i Sukirth M. Ganesan.
Financiranje: Istraživanje je djelomično financirano grantovima Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH).
Ključna pitanja i odgovori
P: Kako se oralni mikrobiom razlikuje kod osoba s multiplom sklerozom?
O: Istraživači su otkrili da osobe s multiplom sklerozom imaju narušen oralni mikrobiom obilježen gubitkom korisnih bakterija i povećanjem mikroba povezanih s upalom. Ova mikrobna neravnoteža, odnosno disbioza, može pridonijeti imunološkoj disfunkciji koja pogoršava simptome i napredovanje bolesti.
P: Što je studija otkrila o biomarkerima u slini i MS-u?
O: Studija je identificirala jedinstvene biomarkere u slini osoba s MS-om, uključujući smanjene razine zaštitne molekule hipotaurina koja podržava zdravlje živaca i antioksidativnu obranu. Ovi nalazi sugeriraju da bi jednostavni testovi sline jednog dana mogli pomoći u otkrivanju ili praćenju aktivnosti MS-a na temelju metaboličkih i mikrobnih potpisa.
P: Zašto su oralne bakterije važne za razumijevanje upale kod MS-a?
O: Usta su domaćin jednom od najsloženijih mikrobnih ekosustava u tijelu, a ova studija pokazuje da igraju ključnu ulogu u sustavnoj upali povezanoj s multiplom sklerozom. Mapiranjem interakcija oralnih bakterija s imunološkim i metaboličkim putevima, znanstvenici otkrivaju kako mikrobne neravnoteže u ustima mogu utjecati na mozak i živčani sustav.
O istraživanju multiple skleroze
Autorica: Jennifer Brown
Izvor: Sveučilište Iowa
Kontakt: Jennifer Brown – Sveučilište Iowa
Slika: Zasluge – Neuroscience News
Izvorni rad (otvorenog pristupa):
„Pacijenti s multiplom sklerozom pokazuju oralnu disbiozu sa smanjenim brojem ranih kolonizatora i nižom razinom hipotaurina“
autori: Ashutosh Mangalam i sur. – npj Biofilms and Microbiomes
Iako je disbioza crijevnog mikrobioma već povezana s patobiologijom multiple skleroze (MS), uloga oralnog mikrobioma (OM), drugog najvećeg mikrobioma u tijelu, ostaje slabo istražena.
Osim toga, iako je metabolom sline povezan s drugim neurodegenerativnim bolestima, njegova uloga kod osoba s relapsno-remitentnim MS-om (pwRRMS), najčešćim oblikom bolesti, dosad nije bila poznata.
Kombiniranjem shotgun metagenomike i neciljane metabolomike identificirali smo smanjenu zastupljenost nekoliko ranih kolonizirajućih vrsta, uključujući Streptococcus i Actinomyces, te povećanje bakterija s patogenim potencijalom, uključujući Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis i nekoliko vrsta Prevotella. Osobe s RRMS-om imale su promijenjen profil metabolita, uključujući smanjene razine hipotaurina u usporedbi sa zdravim kontrolama.
Stoga izvještavamo o promijenjenom oralnom mikrobiomu i metabolomu kod osoba s RRMS-om, što bi moglo pridonijeti patobiologiji MS-a.
Ovi nalazi nude potencijalne dijagnostičke biomarkere temeljene na mikrobiomu i metabolomu te otvaraju put novim terapijskim intervencijama za poboljšanje upravljanja bolešću i ishoda pacijenata.
Preuzeto sa: https://www.facebook.com/groups/276128313060744/?multi_permalinks=1713457809327780%2C1713369136003314%2C1712988912708003%2C1712898072717087%2C1712624796077748%2C1712602096080018%2C1712650439408517%2C1712087892798105%2C1711750139498547%2C1711401956200032¬if_id=1760793885702565¬if_t=group_highlights&ref=notif
