Bisakah probiotik mencegah atau membalikkan Parkinson?
Sebuah studi baru menggunakan model cacing gelang penyakit Parkinson menemukan bahwa bakteri probiotik dapat mencegah, dan dalam beberapa kasus membalikkan, penumpukan protein beracun.
Protein alfa-synuclein yang salah lipatan di otak adalah tanda khas penyakit Parkinson.
Banyak ahli percaya bahwa gumpalan protein beracun ini menyebabkan hilangnya sel-sel otak yang mengontrol gerakan secara progresif.
Tetapi sains tidak jelas, dan mekanisme yang mendasari yang menyebabkan Parkinson tetap sulit dipahami.
Tanpa cara yang efektif untuk mencegah atau menyembuhkan Parkinson, pengobatan utamanya berfokus pada meringankan gejala.
Sebuah baris penelitian baru-baru ini telah melihat kemungkinan adanya hubungan dengan mikrobioma usus, triliunan spesies mikroba yang mengisi usus kita.
Mungkinkah mengubah mikrobioma usus seseorang menjadi cara untuk mengubah risiko terkena Parkinson atau bahkan berfungsi sebagai pengobatan yang efektif?
Sekelompok ilmuwan dari Universitas Edinburgh dan Dundee, keduanya di Inggris Raya, berangkat untuk menyelidiki.
Maria Doitsidou, seorang peneliti di Pusat Ilmu Otak Penemuan Universitas Edinburgh, adalah penulis studi senior, dan fitur penelitian tim dalam jurnal Laporan Sel.
Probiotik 'menghambat dan membalikkan' agregasi
Untuk studi mereka, Doitsidou dan rekan-rekannya menggunakan model cacing nematoda yang telah direkayasa secara genetik oleh para ilmuwan untuk mengekspresikan protein alpha-synuclein versi manusia.
Cacing ini biasanya mengembangkan agregat, atau gumpalan, alpha-synuclein pada hari ke-1 masa dewasa mereka, yaitu 72 jam setelah menetas.
Namun, ketika para peneliti memberi makan cacing makanan yang mengandung strain bakteri probiotik yang disebut Bacillus subtilis PXN21, mereka mengamati "hampir tidak adanya agregat," seperti yang mereka nyatakan dalam makalah mereka. Cacing masih menghasilkan protein alpha-synuclein, tetapi tidak berkumpul dengan cara yang sama.
Pada cacing yang telah mengembangkan agregat protein, beralih ke pola makan B. subtilis membersihkan agregat dari sel yang terpengaruh.
Tim kemudian mengikuti satu set cacing sepanjang umur mereka dan membandingkan a B. subtilis diet dengan diet laboratorium konvensional.
“Jumlah maksimum agregat yang dicapai pada hewan yang diberi makan B. subtilis jauh lebih rendah daripada yang diamati pada diet [standar], yang menunjukkan hal itu B. subtilis tidak hanya menunda pembentukan agregat, ”penulis menjelaskan di makalah tersebut.
“B. subtilis PXN21 menghambat dan membalikkan agregasi [alpha-synuclein] dalam model [cacing gelang], ”catat mereka.
Apakah efek ini khusus untuk B. subtilis PXN21, sih? Untuk menjawab pertanyaan ini, tim membandingkan sejumlah strain bakteri yang berbeda dan menemukan bahwa mereka memiliki efek yang serupa.
Beberapa jalur bekerja sama
Untuk mengetahui caranya B. subtilis mampu mencegah dan membersihkan agregat alpha-synuclein, tim menggunakan analisis sekuensing RNA untuk membandingkan ekspresi gen hewan yang menerima diet standar dengan yang menerima probiotik.
Analisis ini mengungkapkan perubahan dalam metabolisme sfingolipid. Sfingolipid adalah sejenis molekul lemak, dan merupakan komponen penting dari struktur membran sel kita.
"Studi sebelumnya menunjukkan bahwa ketidakseimbangan lipid, termasuk ceramides dan intermediet sphingolipid, dapat berkontribusi pada patologi [penyakit Parkinson]," komentar penulis di koran.
Namun, perubahan dalam metabolisme sphingolipid bukanlah satu-satunya jalur yang diidentifikasi oleh para peneliti.
Mereka juga melihat itu B. subtilis mampu melindungi hewan yang lebih tua dari agregasi alpha-synuclein melalui pembentukan struktur kompleks yang disebut biofilm dan produksi oksida nitrat. Selain itu, tim melihat perubahan dalam pembatasan makanan dan jalur pensinyalan seperti insulin.
Yang penting, saat tim mengganti hewan yang pertama kali menerima makanan standar menjadi a B. subtilis diet, keterampilan motorik mereka meningkat.
“Hasilnya memberikan kesempatan untuk menyelidiki bagaimana mengubah bakteri yang membentuk mikrobioma usus kita memengaruhi Parkinson. Langkah selanjutnya adalah memastikan hasil ini pada tikus, diikuti dengan uji klinis jalur cepat karena probiotik yang kami uji sudah tersedia secara komersial. "
Maria Doitsidou
