Hệ vi sinh vật đường ruột là yếu tố chính trong sự phát triển của các bệnh thoái hóa thần kinh

Các bệnh thoái hóa thần kinh (NDD), mà không có cách chữa trị nào được biết đến và nguyên nhân vẫn chưa rõ ràng, gây ra tổn thương không thể phục hồi cho não và hệ thần kinh. Nghiên cứu về các bệnh này thường tập trung vào não, nhưng các nghiên cứu trên chuột trong vài năm qua đã chỉ ra rằng hệ vi sinh vật cũng đóng vai trò trong sự khởi phát và tiến triển của một số NDD.

Chris Ellis, nhà nghiên cứu chính của nhóm các nhà vi sinh vật học đến từ nhiều tổ chức từ Netellis, Đại học Tennessee tại Knoxville và Đại học North Carolina tại Chapel Hill, cho biết: "Những kết quả này cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò quan trọng trong sự khởi phát và tiến triển của ít nhất một số bệnh thoái hóa thần kinh".

Tại ASM Microbe, cuộc họp thường niên của Hiệp hội Vi sinh vật học Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu này đã trình bày một mối liên hệ mới giữa một chất chuyển hóa do vi khuẩn đường ruột tạo ra và ba NDD ở người. Phân tích của họ cho thấy chất chuyển hóa DHPS (2,3-dihydroxypropane-1-sulfonate) có thể giúp trả lời các câu hỏi chính về cách các con đường chuyển hóa lưu huỳnh có thể liên kết hệ vi sinh vật với các bệnh này.

DHPS trước đây chưa từng được phát hiện ở người và các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các chất chuyển hóa do vi khuẩn đường ruột ở bệnh nhân NDD tạo ra có thể cung cấp manh mối có giá trị để hiểu rõ hơn, từ đó có thể cải thiện các công cụ chẩn đoán hoặc thậm chí là phương pháp điều trị.

Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc cấy ghép phân có thể làm chậm quá trình tiến triển của bệnh giống Alzheimer ở chuột, và khi cấy ghép phân từ những người mắc bệnh này cho chuột, những con vật này sẽ bị suy giảm trí nhớ.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành một nghiên cứu mới để xác định các đặc điểm vi khuẩn và chuyển hóa đặc biệt của hệ vi sinh vật đường ruột ở những người được chẩn đoán mắc một trong ba bệnh NDD: xơ cứng teo cơ một bên (ALS), bệnh Alzheimer (AD) và bệnh Parkinson (PD). Để có được dữ liệu về bệnh sớm, họ đã thu thập các mẫu phân từ những bệnh nhân được chẩn đoán trong hai lần khám chuyên khoa đầu tiên và so sánh kết quả của các mẫu này với các mẫu thu thập từ những người khỏe mạnh.

Phân tích của họ đã xác định được 19 dấu hiệu sinh học chuyển hóa của thoái hóa thần kinh trên cả ba nhóm NDD; họ cũng tìm thấy 20 dấu hiệu riêng biệt cho ALS, 16 dấu hiệu riêng biệt cho AD và chín dấu hiệu riêng biệt cho PD. Những dấu hiệu sinh học phổ biến này bao gồm các chất chuyển hóa liên quan đến rối loạn cân bằng nội môi trong các con đường chuyển hóa lưu huỳnh.

Ngoài ra, trong cả ba nhóm bệnh, họ tìm thấy mối liên quan với các loài vi khuẩn Bilophila và Desulfovibrio, đóng vai trò trong quá trình tổng hợp và phân hủy DHPS. Sự gia tăng nồng độ Bilophila phù hợp với quan sát thấy rằng bệnh nhân mắc AD, ALS và PD có ít DHPS hơn trong mẫu phân của họ so với những người khỏe mạnh.

Bilophila có thể phân hủy DHPS thành hydro sunfua và sự tích tụ hydro sunfua có liên quan đến rối loạn chức năng ty thể, được biết là góp phần vào sự phát triển của NDD. Hydro sunfua có liên quan đến các dấu hiệu đặc trưng của NDD, bao gồm viêm, stress oxy hóa và loạn khuẩn đường ruột.

Các tác giả cho rằng nghiên cứu mới này nhấn mạnh DHPS là một “mắt xích còn thiếu” trong hiểu biết hiện tại của chúng ta về các cơ chế liên kết NDD với quá trình chuyển hóa lưu huỳnh, rối loạn chức năng ty thể và tình trạng viêm thần kinh.