En bakterie, en sykdom og fristelsen til å si «årsak»

Akkurat da saken syntes å stagnere i denne velkjente usikkerheten, dukket en ny bevislinje opp, som tilførte en avgjørende vri på historien. En mer omfattende studie publisert i Nature Medicine zoomet ut fra en enkelt mistenkt for å undersøke hele det mikrobielle samfunnet. Den bekreftet at tarmmikrobiomet til Parkinsons-pasienter faktisk er annerledes, og identifiserte 176 bakteriearter som var mer eller mindre rikelige sammenlignet med friske kontrollpersoner. Men forskerne stoppet ikke der. De undersøkte også en spesiell gruppe mennesker: de som bærer en genetisk variant i GBA1-genet, noe som gir dem en betydelig høyere risiko for å utvikle Parkinsons, selv om mange aldri vil gjøre det.

Disse risikoutsatte individene ga et unikt innblikk i hvordan mikrobiomet kan endre seg hos individer med forhøyet risiko for Parkinsons, selv før åpenbare symptomer dukker opp. Og det forskerne fant i tarmene deres var slående. Den mikrobielle signaturen av Parkinsons var allerede der, i en dempet, mellomliggende form. Studien rapporterte at det store flertallet av bakterieforandringer sett hos diagnostiserte pasienter allerede beveget seg i samme retning hos disse friske, risikoutsatte bærerne. Deres mikrobiomer var fanget i en tilstand mellom helse og sykdom.

Denne oppdagelsen endrer narrativet dramatisk. Hvis de mikrobielle forskyvningene er til stede hos risikoutsatte individer som ennå ikke har utviklet åpenbare symptomer, tyder det på at de kanskje ikke bare er en konsekvens av sykdommen eller behandlingen, men heller kan være involvert i tidligere stadier. I stedet antyder det at mikrobiomet kan være involvert i den lange, langsomme kaskaden av hendelser som fører til Parkinsons.

Bevisene ble enda sterkere da forskerne korrelerte mikrobielle data med subtile, pre-diagnostiske symptomer. Blant GBA1-bærerne med risiko var de hvis mikrobiomer lignet mer på en Parkinsons-pasients, også mer sannsynlig å ha tidlige tegn på problemer, som motoriske og ikke-motoriske funksjonsnedsettelser og autonom dysfunksjon. Selv i gruppen av friske kontrollpersoner uten kjent genetisk risiko, viste de som var i ytterpunktene av mikrobiom-spekteret forskjeller i mål som depresjon og motoriske ferdigheter. Tarmen, ser det ut til, kan holde en oversikt over risiko lenge før en nevrolog kan finne noen definitive tegn.

Dette bringer oss tilbake til Desulfovibrio. Studien fant også at Desulfovibrio var assosiert med prodromale symptomer som forstoppelse og hyposmi, tap av luktesans som kan gå forut for Parkinsons motoriske symptomer med årevis. Forskerne identifiserte til og med et spesifikt gen, hydA, som er unikt for Desulfovibrio og ble påvist hos 100 % av Parkinsons-pasientene de testet, sammenlignet med bare 65 % av kontrollpersonene.

Med denne voksende bevisbyrden for assosiasjon blir spørsmålet om mekanisme presserende. Hvordan kunne en tarmbakterie påvirke hjernen? Forskerne bak Desulfovibrio-studien har en plausibel, om enn ubekreftet, teori. De foreslår at bakterien frigjør en cocktail av giftige stoffer, inkludert hydrogensulfid og inflammatoriske molekyler kalt lipopolysakkarider. Disse molekylene, hevder de, kan skade tarmslimhinnen og fremme feilfolding og klumping av et protein kalt alfa-synuclein. Klumper av alfa-synuclein er det patologiske kjennetegnet ved Parkinsons sykdom, og det er voksende bevis for at denne prosessen kan starte i tarmen og reise opp via vagusnerven til hjernen.

Dette er en overbevisende historie, men foreløpig forblir det en biologisk hypotese. Menneskestudiene målte ikke direkte bakterietoksiner eller sporet feilfoldede proteiner fra tarmen til hjernen. For å gå fra en sterk mistanke til en overbevisning, må forskere ta de neste stegene. Dette innebærer å starte longitudinelle studier som følger risikoutsatte individer i årevis for å se om deres mikrobiom kan forutsi hvem som til slutt blir syk. Det innebærer å bruke dyremodeller for å se om innføring av Desulfovibrio kan initiere eller akselerere Parkinson-lignende patologi. Og det innebærer å direkte måle de foreslåtte toksiske biproduktene hos pasienter for å se om de korrelerer med sykdomsprogresjon.

Foreløpig tilbyr tarmmikrobiomet en lovende vei for å forstå og potensielt stratifisere risiko. Det kan bidra til å forklare hvorfor noen mennesker med genetiske risikofaktorer blir syke mens andre ikke gjør det. Men den ultimate premien er årsakssammenheng. Hvis en bakterie som Desulfovibrio blir bevist å være en nøkkelspiller, ville det forvandle vår forståelse av Parkinsons fra en sykdom i hjernen alene til en med røtter i tarmens komplekse økologi. Og det ville åpne døren for en radikal ny idé: at veien til å beskytte hjernen kan begynne med å pleie det usynlige økosystemet inni oss.