Souvislost mezi střevním mikrobiomem a rozvojem neurodegenerativních onemocnění
S přibývajícím věkem dochází v lidském střevním mikrobiomu ke změnám ve složení bakteriálních populací. Tyto procesy vedou k posunům v produkci metabolitů, které ovlivňují celkový zdravotní stav. Zatímco některé z těchto látek mají pro organismus prospěšný charakter, jiné vykazují toxické účinky a mohou přispívat ke vzniku chronických zánětů či dalších patologických stavů. Mezi identifikované metabolity s negativním dopadem patří imidazol propionát.
Výzkum metabolitu imidazol propionát
Dřívější poznatky naznačovaly, že imidazol propionát se podílí na progresi aterosklerózy. Novější vědecké závěry nyní rozšiřují poznání o roli této látky v procesu neurodegenerace a rozvoji Alzheimerovy choroby a souvisejících typů demence. Mechanismus působení imidazol propionátu byl zkoumán prostřednictvím kombinovaných studií na lidských subjektech a laboratorních modelech.
Poznatky u lidské populace
V rámci sledování kohorty 1196 kognitivně zdravých dospělých osob byla zjištěna korelace mezi vyšší hladinou imidazol propionátu v krevní plazmě a nižšími výsledky v kognitivních testech. Tento vztah byl potvrzen jak v průřezovém, tak v longitudinálním sledování. Metagenomické analýzy vzorků stolice následně identifikovaly přítomnost bakterií produkujících tuto látku ve vztahu k fenotypům typickým pro Alzheimerovu chorobu. Integrovaná analýza celého genomu navíc odhalila konkrétní oblast na 12. chromozomu, která je spojena jak s hladinou imidazol propionátu v plazmě, tak s rizikem vzniku Alzheimerovy choroby. Tato skutečnost naznačuje genetický podíl hostitele na regulaci hladiny daného metabolitu a potvrzuje jeho kauzální roli v rozvoji onemocnění.
Mechanismy neurodegenerace v experimentálních modelech
Experimenty na myších modelech prokázaly, že dlouhodobé podávání imidazol propionátu vede ke zhoršení projevů typických pro Alzheimerovu chorobu. Studie ukázala, že tato látka narušuje funkci endoteliální bariéry mozku a podporuje hyperfosforylaci tau proteinu v primárních neuronech. Uvedené negativní dopady bylo možné blokovat inhibicí enzymu glykogen syntáza kináza-3 beta. Uvedená zjištění publikovaná v odborném tisku naznačují, že metabolit imidazol propionát představuje faktor přispívající k neurodegenerativním procesům a jeho ovlivnění by mohlo být teoretickým bodem pro budoucí strategie modifikace rizika Alzheimerovy choroby a souvisejících demencí.