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

Akkurat idet saken syntes å stanse opp i denne velkjente usikkerheten, dukket en ny type bevis opp og tilførte historien en avgjørende vending. En mer omfattende studie publisert i Nature Medicine zoomet ut fra én enkelt mistenkt for å kartlegge hele det mikrobielle samfunnet. Den bekreftet at tarmmikrobiomet til Parkinsons-pasienter faktisk er annerledes, og identifiserte 176 bakteriearter som var mer eller mindre tallrike sammenlignet med friske kontroller. Men forskerne stoppet ikke der. De så også på en spesiell gruppe mennesker: de som bærer en genetisk variant i GBA1-genet, som gir dem en betydelig høyere risiko for å utvikle Parkinsons, selv om mange aldri får det.

Disse risikoutsatte personene ga et unikt vindu inn til hvordan mikrobiomet kan endre seg hos personer med forhøyet risiko for Parkinsons, selv før tydelige symptomer viser seg. Og det forskerne fant i tarmene deres, var oppsiktsvekkende. Den mikrobielle signaturen til Parkinsons var allerede der, i en dempet, mellomliggende form. Studien rapporterte at det store flertallet av bakterielle endringer sett hos diagnostiserte pasienter allerede pekte i samme retning hos disse friske, risikoutsatte bærerne. Mikrobiomene deres var fanget i en tilstand mellom helse og sykdom.

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

Bevisene ble enda sterkere da forskerne korrelerte mikrobedataene med subtile, pre-diagnostiske symptomer. Blant de risikoutsatte GBA1-bærerne hadde de hvis mikrobiom lignet mer på en Parkinsons-pasients, også større sannsynlighet for å vise tidlige tegn til problemer, som motorisk og ikke-motorisk funksjonsnedsettelse og autonom dysfunksjon. Selv i gruppen av friske kontroller uten kjent genetisk risiko viste de i ytterpunktene av mikrobiomspekteret forskjeller i mål som depresjon og motoriske ferdigheter. Tarmen ser ut til å føre en logg over risiko lenge før en nevrolog kan finne noen definitive tegn.

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

Med denne økende dokumentasjonen for sammenheng blir spørsmålet om mekanisme presserende. Hvordan kan en tarmbakterie påvirke hjernen? Forskerne bak Desulfovibrio-studien har en plausibel, om enn ubevist, teori. De foreslår at bakterien slipper ut en cocktail av giftige stoffer, blant annet hydrogensulfid og betennelsesfremmende molekyler kalt lipopolysakkarider. Disse molekylene kan, hevder de, skade tarmslimhinnen og fremme feilfolding og klumping av et protein kalt alfa-synuklein. Klumper av alfa-synuklein er det patologiske kjennetegnet på Parkinsons sykdom, og det er økende bevis for at denne prosessen kan begynne i tarmen og bevege seg opp vagusnerven til hjernen.

Dette er en overbevisende fortelling, men foreløpig forblir den en biologisk hypotese. Studiene på mennesker målte ikke direkte bakterielle toksiner eller sporet feilfoldede proteiner fra tarmen til hjernen. For å gå fra en sterk mistanke til en overbevisning må forskerne ta de neste stegene. Det betyr å igangsette longitudinelle studier som følger risikoutsatte personer i årevis for å se om mikrobiomet deres kan forutsi hvem som til slutt blir syke. Det betyr å bruke dyremodeller for å se om introduksjon av Desulfovibrio kan sette i gang eller akselerere Parkinsons-lignende patologi. Og det betyr å måle direkte de foreslåtte giftige biproduktene hos pasienter for å se om de korrelerer med sykdomsprogresjon.

For nå tilbyr tarmmikrobiomet en lovende vei for å forstå og potensielt stratifisere risiko. Det kan bidra til å forklare hvorfor noen med genetiske risikofaktorer blir syke mens andre ikke blir det. Men den endelige premien er årsakssammenheng. Hvis en bakterie som Desulfovibrio blir bevist å være en nøkkelaktør, vil det forvandle vår forståelse av Parkinsons fra en sykdom som kun rammer hjernen, til en med røtter i tarmens komplekse økologi. Og det vil åpne døren for en radikal ny idé: at veien til å beskytte hjernen kanskje begynner med å pleie det usynlige økosystemet inne i oss.

And it would open the door to a radical new idea: that the path to protecting the brain might begin with tending the invisible ecosystem inside us.