Složení střevního mikrobiomu, komplexního společenství mikroorganismů v trávicím traktu, prochází s věkem změnami. Bylo pozorováno, že se zvyšuje podíl prozánětlivých mikrobů na úkor těch, které produkují prospěšné metabolity. Tato změna je považována za faktor přispívající k degenerativnímu stárnutí.
V studiích na zvířatech, například na starších rybách killifish, bylo prokázáno, že obnovení mladistvějšího složení střevního mikrobiomu může zlepšit zdraví a prodloužit život. Nicméně, údaje týkající se omlazení střevního mikrobiomu u lidí zůstávají omezené. Přibývá však observačních dat od lidských pacientů, která naznačují, že různé stavy spojené s věkem korelují s pozměněným, prozánětlivým střevním mikrobiomem. Konkrétně se objevují důkazy, že Alzheimerova choroba a mírná kognitivní porucha (MCI), která představuje její nejranější fáze, vykazují korelaci se specifickými nežádoucími změnami ve střevním mikrobiomu.
Střevní mikrobiom zastává centrální roli při udržování homeostatické rovnováhy nebo při patogenezi onemocnění, včetně neurologických poruch, jako je Alzheimerova choroba. Mechanizmy, jimiž střevní mikroflóra a s ní spojené metabolity ovlivňují rozvoj nebo exacerbaci chorobných stavů, jsou mnohostranné a vícesměrné. Zahrnují centrální a autonomní nervový systém, stejně jako neuroimunitní, neuroendokrinní a enteroendokrinní dráhy. Tento komplexní vzájemný vztah je označován jako obousměrný komunikační systém neboli vztah microbiota-gut-brain-immune relationship, který propojuje mozek a gastrointestinální trakt.
Komunikace z mozku do střeva probíhá prostřednictvím sympatického a parasympatického nervového systému a hormonů. Naopak střevo komunikuje s mozkem cestami, jako je bloudivý nerv (vagus nerve), osa hypotalamus-hypofýza-nadledviny (HPA axis) a řadou mikrobiálních produktů. Mezi tyto produkty patří bakteriálně syntetizované neurotransmitery (například GABA, dopamin, serotonin, noradrenalin), aminokyseliny s rozvětveným řetězcem (branched-chain amino acids), mastné kyseliny s krátkým řetězcem (short-chain fatty acids, SCFAs), agonisté aryl hydrocarbon receptoru a žlučové kyseliny.
Nedávná přehledová studie (scoping review), která se zaměřila na střevní mikrobiom u mírné kognitivní poruchy (MCI) a Alzheimerovy choroby (AD), zahrnovala i dietní a probiotické intervence. Výsledky studie ukazují, že střevní dysbióza je u MCI a AD často uváděna. Bylo zaznamenáno zvýšené množství Pseudomonadota a Actinomycetota u AD a v některých případech snížená diverzita. Probiotické a dietní intervence sice vykazují potenciál v modulaci kognice a mikrobioty, avšak s nekonzistentními výsledky.
Emergentní důkazy naznačují souvislost mezi dysbiózou a kognitivním poklesem. Metodologická heterogenita a omezená doba sledování v dosavadních studiích však brání vyvození kauzálních závěrů. Výzkum by se měl přednostně zaměřit na standardizované protokoly, funkční analýzu mikrobiomu a longitudinální studie u lidí, aby bylo možné objasnit terapeutický potenciál těchto přístupů.