Mikrobiom, biofilmek és amyloidok – új összefüggések a komplex betegségek hátterében
Az emberi szervezetben élő mikroorganizmusok, különösen a bélbaktériumok, alapvető szerepet játszanak az egészség fenntartásában. Ugyanakkor egyes baktériumok képesek olyan struktúrákat, úgynevezett biofilmeket, létrehozni, amelyek nem csupán a túlélésüket segítik, hanem bizonyos körülmények között patológiás folyamatokat is kiválthatnak. Egy új kutatási irány a biofilmekben megjelenő amyloid-típusú fehérjék és a gyulladásos, neurodegeneratív és autoimmun betegségek közötti kapcsolatot vizsgálja.
Mi az amyloid?
Az amyloid egy gyűjtőnév, amely olyan fehérjeszerkezetekre utal, amelyek rendezetlen módon aggregálódnak, és hajlamosak lerakódni a szervezet különböző szöveteiben. Ismert példák ezekre az Alzheimer-kórban szerepet játszó béta-amiloid vagy a Parkinson-kórhoz köthető alfa-szinuklein. A meglepő fordulat az, hogy egyes baktériumok is képesek amyloidokat termelni – ilyen például a curli fehérje, amely a biofilm struktúráját stabilizálja.
Biofilmek – hasznos védőréteg vagy gyulladáskeltő struktúra?
A biofilmek olyan mikrobiális közösségek, amelyek egy szerves mátrixba ágyazódva ellenállnak az immunrendszeri támadásoknak és az antibiotikumoknak. Ezek a struktúrák gyakran tartalmaznak amyloidokat is, amelyek nemcsak a biofilm stabilitását növelik, hanem az immunrendszert is tartós aktivációra késztethetik. Ez az aktiváció azonban – ha tartós – gyulladásos folyamatokat indíthat el, és hozzájárulhat autoimmun vagy idegrendszeri kórképek kialakulásához.
Keresztreaktivitás az emberi és bakteriális amyloidok között
A baktériumok által termelt amyloidok szerkezete nagymértékben hasonlít az emberi amyloidfehérjékéhez. Az immunrendszer így nem mindig tud különbséget tenni a saját és idegen fehérjék között, ami molekuláris mimikriként ismert jelenséghez vezethet. Ennek következménye lehet autoimmunitás, amely különféle szervrendszerek működését befolyásolja.
A mikrobiom és az idegrendszer összjátéka
Egyre több bizonyíték utal arra, hogy a mikrobiom összetétele befolyásolja az agy működését és az idegrendszeri betegségek kockázatát. A bakteriális amyloidok – különösen ha átlépik a bélgátat (a bélgát, más néven intestinal barrier, a bélrendszer védelmi rendszere, amely megakadályozza, hogy a káros anyagok, baktériumok vagy toxinok a bélből a véráramba jussanak. Ez a gát mikroszkopikus szerkezetekből áll: a bélfal hámsejtjei szorosan kapcsolódnak egymáshoz úgynevezett tight junction fehérjékkel, amelyek szabályozzák, mi juthat át a sejtek között), – elősegíthetik az emberi amyloidfehérjék aggregációját. Így potenciálisan szerepet játszhatnak olyan kórképek patogenezisében, mint az Alzheimer- vagy Parkinson-kór.
Klinikai jelentőség és megelőzési lehetőségek
A mikrobiom vizsgálata és a biofilmek, illetve az amyloidképzés feltérképezése lehetőséget nyújt korai diagnózisra és preventív beavatkozásra. A célzott életmódbeli és mikrobiom-alapú terápiák a jövőben új eszközei lehetnek a komplex, gyulladásos és neurodegeneratív betegségek megelőzésének és kezelésének.