Komórki odpornościowe przewidują rozwój stwardnienia zanikowego bocznego
Stwardnienie zanikowe boczne jest rzadką chorobą neurodegeneracyjną atakującą neurony ruchowe w mózgu i rdzeniu kręgowym. Pacjenci stopniowo tracą kontrolę nad mięśniami, a niedowład często zaczyna się od kończyn. Następnie pojawiają się trudności z mówieniem, przełykaniem i oddychaniem. U niektórych pacjentów wystąpić zaburzenia poznawcze, w tym otępienie czołowo-skroniowe. Pacjenci często wymagają pomocy, w tym wózków inwalidzkich, urządzeń wspomagających komunikację, urządzeń wspomagających oddychanie i szczególnej diety. Stwardnienie zanikowe boczne jest nieuleczalną chorobą, która prowadzi do paraliżu i niewydolności oddechowej. „Stwardnienie zanikowe boczne jest coraz częściej uznawane za chorobę ogólnoustrojową, wpływającą nie tylko na ośrodkowy układ nerwowy, ale na całe ciało. Badanie interakcji między układem nerwowym a innymi aspektami fizjologicznymi może pomóc wyjaśnić przyczynę jej występowania i wskazać metody leczenia”, mówi Fang, koordynator projektu MegaALS, który został sfinansowany ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych.
Badanie mikroflory jelit i odpowiedzi immunologicznej
Ze względu na to, że zmiany w metabolizmie energetycznym i odpowiedzi immunologicznej występują powszechnie w kontekście z tej choroby i wpływają na rokowania pacjentów, zespół projektu MegaALS postawił hipotezę, że można je częściowo powiązać ze zmianami w składzie i funkcji mikroflory jelitowej. W celu weryfikacji tej hipotezy, we współpracy z kliniką zajmującą się stwardnieniem zanikowym bocznym działającą przy Szpitalu Uniwersyteckim Karolinska, zespół najpierw przeprowadził badanie ALSrisc Study w Sztokholmie, porównując metabolizm energetyczny, odpowiedzi immunologiczne i markery mikroflory jelitowej u pacjentów cierpiących na stwardnienie zanikowe boczne z grupą kontrolną, w której skład wchodziły osoby zdrowe. Pacjenci ze stwardnieniem zanikowym bocznym, których choroba charakteryzuje się różnym przebiegiem i różnymi cechami (w tym wiekiem w momencie diagnozy i tempem progresji), byli również porównywani między sobą. Prace zespołu obejmowały profilowanie białek i różnych biomarkerów immunologicznych we krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym oraz ilościowe określenie składu i stanu funkcjonalnego mikroflory jelitowej. „Badanie wykazało zmianę składu mikroflory jelitowej u pacjentów cierpiących na stwardnienie zanikowe boczne i wskazało na związek tego czynnika z progresją choroby, co zostało potwierdzone w naszym badaniu na humanizowanym mysim modelu schorzenia”, zauważa Fang z Instytutu Karolinska, instytucji będącej gospodarzem projektu. W badaniu z wykorzystaniem modelu mysiego badacze przyjrzeli się także skuteczności połączenia wysokokalorycznej diety z przeszczepem mikroflory kałowej od zdrowych dawców w celu profilaktyki i leczenia stwardnienia zanikowego bocznego. W tym celu ocenili odpowiedzi metaboliczne i immunologiczne, aby zrozumieć występujące mechanizmy biologiczne. „Wykazaliśmy kluczowe znaczenie mikroflory w progresji choroby u osób predysponowanych genetycznie. Choć przeszczep mikroflory od pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym wywołał wzmocnienie odpowiedzi immunologicznej, zauważyliśmy, że wysokotłuszczowa dieta zachodnia może wywołać stan zapalny, pogarszając ich stan”, wyjaśnia Rosa Luisa Potenza, badaczka projektu MegaALS z Włoskiego Narodowego Instytutu Zdrowia (ISS). Znaczącym rezultatem projektu była identyfikacja określonych podzbiorów komórek odpornościowych jako markerów postępu choroby i przeżycia pacjentów. „Wskazanie podgrup komórek odpornościowych jako markerów progresji stwardnienia zanikowego bocznego sugeruje cele dla nowych strategii leczenia. Mogą one obejmować modulowanie aktywności efektorowych limfocytów T lub zwiększanie roli korzystnych typów komórek, takich jak limfocyty T regulatorowe”, dodane immunolożka Christina Seitz.
Obiecujące możliwości leczenia stwardnienia zanikowego bocznego
Choć stwardnienie zanikowe boczne jest stosunkowo rzadką chorobą, a jej przyczyny są słabo poznane i nie istnieją skuteczne leki, staje się coraz większym wyzwaniem dla systemów ochrony zdrowia - częściowo ze względu na starzenie się społeczeństwa, eksperci prognozują, że do 2040 roku liczba przypadków osiągnie 376 674. Wiedza zdobyta przez zespół projektu MegaALS może również przełożyć się na pozytywne skutki w zakresie leczenia innych chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona. Tymczasem duży zbiór danych i biobank badania ALSrisc Study (obejmujący ponad 500 nowo zdiagnozowanych pacjentów cierpiących na stwardnienie zanikowe boczne i podobną grupę kontrolną) już teraz przynosi wiele korzyści badaczom. „Odczuwam dumę z powodu przeszło 80-procentowego wskaźnika uczestnictwa w badaniu i prawie 100-procentowego wskaźnika kontynuacji, co zwiększa wiarygodność wyników. W miarę kontynuacji badania ALSrisc Study, będzie w coraz większym stopniu stawać się międzynarodowym zasobem”, zauważa Fang.
Słowa kluczowe
MegaALS, stwardnienie zanikowe boczne, ALS, neurodegeneracyjne, mikroflora, komórki odpornościowe, jelita, mikrobiom, metabolizm, limfocyty T, choroba Alzheimera