Механизм нейропротекции Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114. В моделях БАС нарушен карнитиновый шаттл, механизм транспортировки длинноцепочечных жирных кислот через митохондриальную мембрану для производства энергии посредством β-окисления. Считается, что жирные кислоты, поставляемые пробиотическими бактериями, попадают в митохондрии независимо от карнитинового челнока, чтобы участвовать в нескольких раундах β-окисления, помогая стабилизировать энергетический обмен, что приводит к снижению нейродегенерации и улучшению гомеостаза липидов. Создано с BioRender.com. Кредит: Коммуникационная биология (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-04295-8
Пробиотическая бактерия под названием Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 предотвращает нейродегенерацию у червя C. elegans, животной модели, используемой для изучения бокового амиотрофического склероза (БАС).
Это открытие нового исследования канадского Исследовательского центра CHUM (CRCHUM) под руководством профессора нейробиологии Университета Монреаля Алекса Паркера, опубликованное в журнале. Коммуникационная биология.
Он и его команда предполагают, что нарушение метаболизма липидов способствует этой церебральной дегенерации, и показывают, что нейропротекция, обеспечиваемая HA-114, некоммерческим пробиотиком, уникальна по сравнению с другими испытанными штаммами того же бактериального семейства.
«Когда мы добавляем его в рацион нашей модели на животных, мы замечаем, что он подавляет прогрессирование дегенерации двигательных нейронов», — сказал Паркер, ведущий автор исследования. «Особенность HA-114 заключается в содержании жирных кислот».
Обеспечивая передачу сигналов мышцам, чтобы они сокращались, двигательные нейроныкоторые являются нервными клетками, позволяют нам двигать наше тело по желанию.
У людей с БАС наблюдается постепенное ухудшение состояния двигательных нейронов. Это приводит к тому, что они теряют свои мышечные способности вплоть до полного паралича, а средняя продолжительность жизни после постановки диагноза составляет всего от 3 до 5 лет.
Почти 3000 человек в Канаде больны БАС.
«Недавние исследования показали, что нарушение микробиоты кишечника, вероятно, связано с возникновением и прогрессированием многих неизлечимых нейродегенеративных заболеваний, включая БАС», — пояснил Паркер.
Идентификация нейропротекторных бактериальных штаммов может стать основой для новых методов лечения.
Вопрос диеты
Центральное место в этом научном проекте занимает Одри Лабарр, первый автор исследования, научный сотрудник с докторской степенью, который усердно работает над продвижением исследований БАС, сосредоточив внимание на дегенерации двигательных нейронов у червей C. elegans.
Имея длину всего один миллиметр и разделяя 60% их генетический состав с людьми эти нематоды были генетически модифицированы с помощью генов, связанных с БАС, для целей исследования CRCHUM.
Чтобы изучить нейропротекторные эффекты пищевой добавки на основе пробиотиков на этой животной модели, Лабарр протестировал в общей сложности 13 различных бактериальных штаммов и три комбинации штаммов.
HA-114 выделялся из общей массы. Действие пробиотика помогло уменьшить двигательные расстройства у моделей с БАС, а также с болезнью Гентингтона, другим нейродегенеративным заболеванием.
Два гена в игре
Опираясь на данные генетического исследования, геномное профилированиеповеденческий анализ и микроскоп изображениянаучная группа идентифицировала два гена, acdh-1 и acs-20, которые играют ключевую роль в этом нейрозащитном механизме.
Им удалось выполнить эту кропотливую работу благодаря сотрудничеству с Мартиной Тетрео, исследователем CRCHUM, и Матье Руисом, исследователем из Исследовательского центра Монреальского института сердца.
Существуя в эквивалентных формах у человека, оба гена участвуют в липидный обмен и бета-окисление, процесс, посредством которого жирные кислоты расщепляются на энергию в митохондриях, настоящих клеточных электростанциях.
«Мы считаем, что жирные кислоты, поставляемые HA-114, попадают в митохондрии независимым, нетрадиционным путем, — сказал Паркер. — При этом они восстанавливают баланс нарушенного энергетического метаболизма при БАС и приводят к уменьшению нейродегенерации».
Группа исследователей в настоящее время проводит аналогичные исследования на модель животного более сложный, чем червь C. elegans: мышь.
Затем они будут проверены в клиническая установка может ли HA-114 быть терапевтическим дополнением к существующим методам лечения БАС. Преимущество в том, что пробиотики, в отличие от лекарств, имеют мало побочных эффектов.
С этой целью начиная с весны 2023 года будет проведено общеканадское клиническое исследование со штаб-квартирой в CRCHUM под руководством директора клиники БАС доктора Женевьев Матте с участием 100 человек.
Audrey Labarre et al, Жирные кислоты, полученные из пробиотика Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114, подавляют возрастную нейродегенерацию, Коммуникационная биология (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-04295-8
Предоставлено Исследовательским центром больницы Монреальского университета.
Цитата: Обнаружен защитный пробиотик от БАС (20 декабря 2022 г.), получено 20 декабря 2022 г. с https://medicalxpress.com/news/2022-12-probiotic-als.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
