Choroba Alzheimera: powodem są bakterie?

Porphyromonas gingivalis, jest głównym patogenem powodującym przewlekłe zapalenie przyzębia.  Bakteria ta została niedawno zidentyfikowana w mózgu pacjentów z chorobą Alzheimera. Czy to  kolejny dowód na infekcyjne podłoże choroby Alzheimera?

Choroba Alzheimera: nowe badania naukowe

Międzynarodowy zespół naukowców, wśród których znaleźli się także Polacy,  odkrył w mózgach zmarłych pacjentów z chorobą Alzheimera bakterię Porphyromonas gingivalis (1). Wśród polskich autorów badań jest biochemik i mikrobiolog prof. Jan Potempa Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu w Louisville w USA. Oprócz niego do liczącego 26 osób zespołu należeli m.in.: Karina Adamowicz, dr Małgorzata Benedyk, Agata Marczyk oraz dr hab. Piotr Mydel.

Bakteria Porphyromonas gingivalis może powodować przewlekłe zapalenie przyzębia i najprawdopodobniej ma związek z reumatoidalnym zapaleniem stawów oraz miażdżycą. Doustna podanie bakterii P. gingivalis u myszy spowodowało kolonizację mózgu i zwiększoną produkcję beta amyloidu. Beta amyloid to białko, którego złogi są typowe dla choroby Alzheimera. Ponadto, zidentyfikowano również w mózgach tych pacjentów toksyczne proteazy bakteryjne. Obecność tych toksycznych enzymów, nazywanych gingipainami, wiązała się z występowaniem dwóch innych markerów tego schorzenia: nieprawidłowego poziomu białka tau oraz ubikwityny. Co więcej, zespół wykrył toksyczne gingipainy w mózgach zmarłych, u których nigdy nie zdiagnozowano choroby Alzheimera.  Sugeruje to, że choroba mogłaby się u nich rozwinąć, gdyby pożyli dłużej.

Choroba Alzheimera: czy uda się stworzyć skuteczny lek?

Aby zablokować neurotoksyczność gingipain, jednym z zadań w trakcie badania było zaprojektowanie i synteza małocząsteczkowych inhibitorów tych związków. Przygotowane inhibitory zmniejszały liczbę bakterii P. gingivalis w mózgu, co jednocześnie obniżało wytwarzanie beta amyloidu, łagodziło proces zapalny oraz chroniło neurony w odpowiadającym za zapamiętywanie hipokampie. Dane te sugerują, że inhibitory gingipain mogą być cenne w leczeniu kolonizacji mózgu P. gingivalis i neurodegeneracji w chorobie Alzheimera. Przy współudziale firmy farmaceutycznej Cortexyme udało się opracować będący obecnie w fazie badań klinicznych na ludziach potencjalny lek COR388, który hamuje działanie gingipain.

Kwestią wymagającą wyjaśnienia pozostaje, czy także inne gatunki bakterii wytwarzające gingipainy mogłyby powodować choroby mózgu. Chodzi na przykład o występującą w ślinie zwierząt domowych, w tym psów, Porphyromonas gulae. Niedawne badania wskazują, że zwierzęta mogą przekazywać te bakterie swoim właścicielom.

Piśmiennictwo:

1. Dominy, Stephen S., et al. „Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors.” Science Advances 5.1 (2019): eaau3333.