Hiroshi Nishiwaki e colleghi, della Nagoya University Graduate School of Medicine (in Giappone), hanno scoperto che pazienti con malattia di Parkinson provenienti da diversi Paesi mostrano cambiamenti significativi nell’abbondanza di alcuni taxa batterici intestinali. Inoltre, il team di ricercatori ha identificato popolazioni batteriche che possono causare sintomi intestinali e influenzare lo sviluppo della malattia.

Parkinson e microbiota intestinale

La malattia di Parkinson è la seconda malattia neurodegenerativa più comune e colpisce milioni di persone in tutto il mondo.

Si manifesta con tremori e difficoltà a camminare e con l’aggregazione di una proteina chiamata α-sinucleina all’interno delle cellule del cervello e in tessuti non neuronali, tra cui il bulbo olfattivo, la pelle, le ghiandole salivari e l’intestino.

Inoltre, il 75% dei pazienti presenta disturbi gastrointestinali, compresa la costipazione. Vari studi su modelli animali e umani hanno precedentemente suggerito un legame funzionale tra i batteri presenti nell’intestino e la malattia di Parkinson.

In questo studio, usando il sequenziamento dell’RNA ribosomiale 16S e analizzando set di dati raccolti negli Stati Uniti, in Finlandia, in Russia, in Germania e in Giappone, i ricercatori hanno dimostrato un’alterazione nella composizione del microbiota intestinale nei pazienti con la malattia di Parkinson provenienti da tutti i Paesi presi in considerazione.

In particolare, per identificare le differenze nei taxa batterici, il team di ricercatori ha analizzato campioni fecali da 223 pazienti con Parkinson e 137 controlli e condotto una metanalisi del set di dati raccolti in Giappone e di quattro set di dati già disponibili dagli altri Paesi. I soggetti che hanno assunto antibiotici 30 giorni prima dello studio sono stati esclusi.

Batteri intestinali caratteristici nei pazienti con Parkinson

I ricercatori hanno così scoperto che nei pazienti con Parkinson:

• l’abbondanza di alcuni batteri aumenta, in particolare i generi Akkermansia e Catabacter, così come le famiglie Akkermansiaceae
• l’abbondanza di altri taxa diminuisce, come i gruppi Roseburia, Faecalibacterium e Lachnospiraceae ND3007
• l’aumento del genere Akkermansia e la diminuzione dei generi Roseburia e Faecalibacterium sono state osservati in tutti i Paesi.

È importante sottolineare che i ricercatori hanno confrontato alcuni fattori noti per influenzare la composizione della popolazione batterica intestinale, come età, sesso, indice di massa corporea (BMI), costipazione e assunzione di inibitori della pompa protonica, antagonisti dei recettori H2 e inibitori delle Catecol-O-Metiltransferasi (COMT) utilizzati per il trattamento del Parkinson.

Tutte le covariate hanno influenzato in modo significativo la composizione del microbiota intestinale dei pazienti con Parkinson; i ricercatori hanno quindi deciso di studiare come i fattori confondenti possano influenzare l’abbondanza di taxa batterici, scoprendo che:

• nei pazienti con Parkinson sono stati riscontrati cambiamenti in 15 generi e 4 famiglie dopo aggiustamento per presenza di stipsi, BMI, sesso, età e assunzione di inibitori delle COMT
• l’assunzione di inibitori delle COMT ha indotto un notevole aumento della famiglia delle Lactobacillaceae e ha ridotto il genere Lachnospira
• la presenza di stipsi ha influenzato tre generi (Faecalibacterium, Lachnospiraceae UCG-004 e Lachnospiraceae ND3007 group) e due famiglie (Famiglia XIII e Rikenellaceae)
• il sesso ha influenzato la composizione batterica nei pazienti con Parkinson (il gruppo AD3011 è risultato aumentato nei maschi)
• l’età ha influenzato altri generi (Famiglia XIII, gruppo AD3011 e Blautia) e una famiglia (Christensenellaceae).

Akkermansia e Christensenella correlate al Parkinson?

Dopo l’aggiustamento per i fattori di confondimento, l’analisi dei network batterici ha confermato che Akkermansia e Christensenellaceae R-7 sono significativamente aumentate nei pazienti con Parkinson, mentre altri generi (come Faecalibacterium, Roseburia e Fusicatenibacter) sono risultati ridotti.

Usando il KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes), una raccolta di database per la ricerca bioinformatica, il team di ricercatori ha studiato la metabolomica nella malattia di Parkinson, scoprendo che 19 pathway risultavano sovraregolati (tra cui il metabolismo di butirrato e propionato) e tre erano downregolati.

È stata così eseguita una metanalisi dei set di dati, che ha permesso di identificare 18 generi e 7 famiglie che sono risultati alterati in modo significativo e omogeneo in cinque Paesi. L’adeguamento per i possibili fattori di confondimento ha ulteriormente confermato che i generi Akkermansia e la famiglia Akkermansiaceae erano aumentati e che i generi Roseburia e Faecalibacterium erano diminuiti. Inoltre, è stato osservato che l’aumento e la riduzione di questi batteri va di pari passo con la progressione della malattia.

Precedenti studi hanno riportato che la variazione del microbiota intestinale nei pazienti con Parkinson potrebbe essere accompagnata da alterate concentrazioni di acidi grassi a catena corta (SCFA), uno dei principali prodotti metabolici dei batteri intestinali.

Pertanto, i ricercatori hanno ipotizzato che una diminuzione dell’abbondanza dei generi Roseburia e Faecalibacterium possa spiegare la riduzione degli SCFA intestinali, che porta alla neuroinfiammazione tipica del Parkinson.

Inoltre, una maggiore abbondanza di Akkermansia muciniphila, che degrada lo strato di muco dell’intestino, potrebbe influenzare la permeabilità intestinale nei pazienti con Parkinson, esponendo il plesso neurale intestinale a fattori dannosi, come stress ossidativo o pesticidi ed erbicidi, eventualmente determinando un’aggregazione anomala di α-sinucleina nell’intestino.

Conclusioni

In conclusione, dunque, il team di ricercatori ha identificato i taxa batterici che sono significativamente alterati nei pazienti con Parkinson provenienti da diversi Paesi, dopo aggiustamento per fattori di confondimento.

Come sottolineato dagli autori dello studio, molte osservazioni precedentemente ottenute nell’uomo suggeriscono che l’accumulo anomalo di fibrille di α-sinucleina potrebbe iniziare dall’intestino e arrivare al mesencefalo, colpendo il sistema nervoso. Pertanto, i batteri intestinali potrebbero contribuire attivamente alla comparsa dei sintomi caratteristici del Parkinson e i pazienti con maggiori alterazioni in alcuni taxa potrebbero avere una progressione più rapida della malattia.

Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per dimostrare se i cambiamenti in questi taxa sono una causa o una conseguenza del Parkinson.