STUDIU Ce este „microbiomul cerebral” și cum ar putea studierea acestuia să ajute la tratarea demenței și bolii Alzheimer, printre altele

În urmă cu nouă ani, Nikki Schultek, o femeie activă și sănătoasă în vârstă de 30 de ani, a experimentat o cascadă bruscă de simptome debilitante și chinuitoare – inclusiv probleme cognitive și respiratorii și aritmie cardiacă – și a fost investigată pentru scleroză multiplă. Dar, după trei scanări ale creierului și numeroase radiografii, nu exista încă niciun diagnostic sau plan de tratament. „A fost ca și cum aș fi trăit într-un coșmar, imaginându-mi că nu-mi voi vedea copiii – în vârstă de trei și cinci ani – crescând”, spune Schultek, citată de The Guardian.

Aproape un deceniu mai târziu vorbind la un apel video din Carolina de Nord, ea este în formă maximă nu prezintă niciun semn de boală degenerativă a creierului. S-a dovedit că avea mai multe infecții cronice, inclusiv bacteria Borrelia burgdorferi, care provoacă boala Lyme și care ajunsese pe furiș la creierul ei. Antibioticele i-au redat sănătatea, dar B. burgdorferi este greu de eradicat odată ajunsă în creier. Femeia ar putea avea nevoie de tratament de întreținere pentru a ține boala la distanță.

Schultek nu este singura persoană a cărei tulburare neurologică s-a dovedit a fi cauzată de microbii din creier. O lucrare recentă la care este coautor principal, publicată în Alzheimer’s and Dementia, a pus cap la cap o listă lungă de rapoarte de caz în care s-a descoperit că boala infecțioasă era cauza principală a demenței, ceea ce înseamnă că, în multe cazuri, demența era reversibilă.

Câțiva dintre pacienți au murit, dar majoritatea au supraviețuit și au înregistrat îmbunătățiri semnificative ale funcției cognitive, inclusiv un bărbat în vârstă de 70 de ani care a fost diagnosticat cu boala Alzheimer după ce declinul său cognitiv rapid l-a făcut incapabil să conducă sau, în cele din urmă, să iasă singur din casă. A fost prelevată o probă de lichid cefalorahidian care a evidențiat o infecție fungică cauzată de Cryptococcus neoformans. În doi ani de la administrarea medicamentelor antifungice, acesta a putut să conducă din nou și să lucreze din nou ca grădinar.

Richard Lathe, profesor de medicină infecțioasă la Universitatea din Edinburgh și un alt autor principal al lucrării, spune că acești pacienți „au fost descoperiți accidental ca suferind de diverse infecții fungice, bacteriene sau virale, iar atunci când au tratat pacientul cu antifungice, antivirale sau antibiotice, demența a dispărut”. El, printre alții, a investigat posibilitatea ca, la fel ca intestinul, creierul să găzduiască o comunitate de microbi – un domeniu în mare parte neexplorat din punct de vedere științific, dar cu un potențial enorm de salvare a vieții.

O infecție comună printre cazurile de demență era cea pe care o avea grădinarul: C neoformans, o ciupercă des întâlnită în plante și animale, ale cărei spori sunt ușor de inhalat. Infecția bacteriană dominantă a fost Borrelia. Au fost raportate doar câteva virusuri, printre care herpes simplex și herpes zoster.

Lathe face parte dintr-un grup internațional de oameni de știință care colaborează la inițiativa Alzheimer Pathobiome, care este condusă de Schultek, în calitate de director executiv și fondator. („Pathobiome” se referă la microbii patogeni – care cauzează boli – și la susceptibilitatea gazdei la aceștia).Ea a reunit oameni de știință din diferite domenii – inclusiv microbiologi, imunologi, gerontologi și neurologi – pentru a înțelege mai bine rolul microbilor în creier, pentru a concepe modalități de diagnosticare și tratare a infecțiilor cerebrale care, în mod normal, ar putea trece neobservate de medic și pentru a identifica măsuri preventive utile, de la vaccinuri la factori legați de stilul de viață.
Totuși, în primul rând, spune Lathe, trebuie stabilit ce procent din demențe sunt cauzate de infecții care ar putea fi tratate: „Știm că există unele. Știm că este puțin probabil să fie 100%, dar bănuim că probabil jumătate sau mai mult ar putea fi tratate”.

Se presupunea că creierul este ultimul bastion al sterilității în corpul uman – are o barieră hematoencefalică, prin care se credea că microbii sunt prea mari pentru a trece – dar se pare că microbii înfloresc în creier. Microbiomul creierului este greu de studiat, totuși, deoarece nu putem lua o mostră, așa cum am face în cazul intestinului.

Acestea fiind spuse, ideea că infecția microbiană are un rol în demență datează de la Alois Alzheimer, care, în 1906, a descoperit boala care îi poartă acum numele, și Oskar Fischer, care a identificat-o și el un an mai târziu. Amândoi au bănuit că microbii sunt implicați, „dar nu au fost capabili să urmărească acest lucru”, spune Lathe. În prezent, există o serie de cercetări care susțin aceste bănuieli timpurii. În Danemarca, Janet Janbek „a demonstrat că persoanele cu infecții multiple sunt expuse riscului bolii Alzheimer și, invers, că persoanele cu Alzheimer prezintă un risc crescut de infecții de toate tipurile”, spune Lathe. Alți cercetători, precum Luis Carrasco din Madrid, au descoperit infecții în creier și în sistemul nervos.

Când Lathe a început să caute dovezi ale vieții microbiene în mostre de creiere lăsate științei medicale, a apărut o imagine mai clară. Lucrarea sa, The Remarkable Complexity of the Brain Microbiome in Health and Disease (Complexitatea remarcabilă a microbiomului cerebral în sănătate și boală), a analizat creierele persoanelor care nu sufereau de demență și le-a comparat cu creierele bolnavilor de Alzheimer. S-a constatat că, în timp ce în creierele de control exista o diversitate remarcabilă de specii, în creierele bolnave de Alzheimer existau adesea creșteri excesive de anumiți microbi. În creierele de control, microbii erau diferiți între regiunile creierului și între indivizi, găzduind în principal ciuperci, bacterii și cloroplastide (specii legate de alge).Virusul adenovirus de tip C – un vinovat comun pentru infecțiile respiratorii – a fost adesea prezent, dar nu au fost reprezentați mulți viruși.

În multe – dar nu în toate – dintre creierele cu Alzheimer, spune Lathe: „Am observat o supraabundență a mai multor microbi – cei mai importanți sunt specii precum Streptococcus și Staphylococcus în cazul bacteriilor, iar în cazul drojdiilor sunt lucruri precum Candida și Cryptococcus, care sunt toate bine cunoscute pentru că provoacă diverse patologii la om”. A existat, de asemenea, o specie misterioasă legată de alge, dar aceasta nu a fost studiată prea mult în legătură cu sănătatea umană. „Ar putea fi foarte importantă, dar nu știm nimic despre ea.”

Această lucrare a fost finalizată în 2023 și trimisă unei reviste, spune Lathe, care dorea o confirmare independentă a rezultatelor înainte de publicare, „ceea ce este destul de corect”. Trei centre de cercetare din SUA au continuat această linie de cercetare. David Corry, specialist în astm la Baylor College of Medicine, Texas, a prelevat mostre de creier și le-a pus direct pe agar, spune Lathe. „A văzut că apar niște microbi foarte interesanți.

Se uită doar la ceea ce crește.” Următorul este Brian Balin de la Philadelphia College of Osteopathic Medicine, care „a susținut că nu toți microbii pe care îi vedeți în patologiile umane vor crește în agar”, spune Lathe. Aceștia au nevoie de „medii” foarte specializate în care să crească – sau, chiar mai bine, de celule umane. „Așa că a cultivat aceleași probe de creier pe monocite umane [un tip de globule albe] în culturi de țesuturi și a observat că apar organisme suplimentare care nu au fost raportate anterior.” În cele din urmă, Garth Ehrlich de la Drexel University College of Medicine, tot din Philadelphia, utilizează o metodă sofisticată de amplificare a genelor pentru a confirma identitatea microbilor din creier; el constată o grupare similară a microbilor în probele prelevate de la pacienții cu Alzheimer.

În intestin, știm că există microbi buni și microbi răi, cu un biom sănătos și divers care lucrează pentru a ține la distanță potențialii agenți patogeni. „Este același lucru valabil și în creier?”, se întreabă Lathe. „Nu știm – vom afla doar atunci când vom face analize mai detaliate”. (Pe baza a ceea ce știm până acum, nu va exista aceeași diversitate ca în intestin).

Dar există încă sceptici, iar noțiunea rămâne controversată. Deși este greu să convingi vreun sceptic, spune Lathe, „dacă îți trimiți grantul în diverse locuri, primești comentarii anonime: „Nu-mi vine să cred”. ‘Este imposibil’. Până în prezent, este foarte, foarte greu să obții finanțare din cauza… îi numim dinozauri”.

Deși microbii se găsesc în creierele de toate vârstele, agenții patogeni pătrund mai mult la vârstele la care imunitatea este mai slabă, cum ar fi bebelușii sub un an și adulții în vârstă, deoarece apărarea organismului slăbește, iar infecțiile și inflamațiile se infiltrează mai ușor în jurul acestuia. Așadar, există ceva ce putem face pentru a ne menține microbiomul cerebral sănătos?

Vaccinul BCG a fost utilizat inițial împotriva tuberculozei, dar face adesea parte și dintr-un program de tratament pentru cancerul de vezică urinară. „Acesta stimulează sistemul imunitar”, spune Lathe. O echipă de cercetători din Ierusalim, spune el, a decis să se uite la pacienții care au supraviețuit cancerului de vezică urinară și să compare prevalența demenței în rândul pacienților tratați cu BCG și al celor care nu au fost tratați. „Diferă aceștia în ceea ce privește rata la care se îmbolnăvesc de Alzheimer?”

Răspunsul este da – grupul BCG părea să obțină o protecție de 75% împotriva bolii Alzheimer. O serie de studii au constatat în prezent diferite niveluri de protecție împotriva BCG, cu o medie, conform unei meta-analize, de 45%.

O serie de alte vaccinuri au fost investigate. Anul acesta, spune Lathe, „a fost publicată o lucrare despre zona zoster – vaccinul zoster”. Acesta protejează împotriva virusului varicelei, care se prezintă sub formă de herpes zoster la vârsta adultă, „care este foarte debilitant, în special la persoanele în vârstă, astfel încât există acum o politică guvernamentală [din Regatul Unit] pentru ca persoanele în vârstă de 70 de ani să primească un vaccin zoster”. La persoanele care au primit acest vaccin, a existat, de asemenea, o reducere a bolii Alzheimer. „Am făcut o listă completă a tuturor vaccinurilor … difterie, hepatită, zoster, gripă, pneumococ, tifoid. Toate acestea, într-o măsură mai mare sau m ai mică, sunt protectoare împotriva bolii Alzheimer. Stimulați-vă sistemul imunitar!”

BCG, între timp, s-a dovedit a preveni o serie de afecțiuni legate de vârstă, inclusiv infecțiile cutanate și pneumoniile. „Unul dintre modurile în care am dori să ducem mai departe acest lucru este să recomandăm vaccinarea de rutină a diferitelor tipuri de persoane în vârstă pentru a preveni nu numai boala Alzheimer, ci și morbiditățile legate de vârstă.”

Conștientizarea și tratarea în timp util a infecțiilor din organism ar putea, de asemenea, să ajute – deși în prezent, spune Schultek, ar fi rar ca un clinician să testeze infecțiile cerebrale, chiar și la debutul problemelor cognitive. Până la dezvoltarea unor noi teste de diagnostic, aceștia ar trebui să acceseze lichidul cefalorahidian, care alimentează și curăță creierul, pentru a căuta semne de infecție cerebrală.

Aceasta necesită o puncție lombară – un ac introdus în ceafă – și, deși procedura este de rutină în spitale, nu este lipsită de riscuri și efecte secundare (cum ar fi durerile de cap) și poate dura câteva zile pentru recuperare. Desigur, dacă aveți Alzheimer, posibilitatea de a descoperi că aveți o versiune tratabilă ar face ca riscul să merite.

Dacă aveți infecții herpetice recurente oriunde pe corp, Schultek recomandă tratarea sau prevenirea recurenței cu medicamente antivirale precum Aciclovir sau Valaciclovir, care sunt disponibile pe NHS. De asemenea, ea spune că ar putea fi util să vă supuneți unui screening pentru boala Lyme, „dacă vă aflați într-o zonă endemică”, deoarece cu cât o tratați mai repede, cu atât mai bine.

O igienă bună, cum ar fi spălarea mâinilor, poate face mai mult decât să vă împiedice să răciți sau să vă îmbolnăviți de gripă. O lucrare recent publicată de membri ai Inițiativei Pathobiome Alzheimer explorează modul în care „microbii invadează sistemele senzoriale ale capului și gâtului pentru a exploata creierul”, spune Schultek. „Acest lucru se referă la virușii și bacteriile care pot intra prin nas, cum ar fi Covid, precum și la microbii care intră prin gură, ochi și urechi”. Aceste simțuri devin adesea defecte pe măsură ce Alzheimer se dezvoltă, „iar dovezile sugerează că o parte din acest lucru s-ar putea datora faptului că aceste infecții ne afectează capacitatea de a mirosi, dar apoi afectează și creierul în sine”.

Nasul este o cale din ce în ce mai bine stabilită pentru ca microbii să ajungă la creier. „O echipă de cercetători de la Universitatea Griffith din Australia a descoperit că poți infecta șoarecii cu Chlamydia pneumoniae, care poate provoca pneumonie sau răceală, și poți face ca șoarecii să dezvolte o patologie asemănătoare cu Alzheimer în creier”, spune Schultek. „Și acesta nu este singurul grup care a demonstrat acest lucru. Dr. Balin a fost primul care a arătat acest lucru și a demonstrat că acest organism este capabil să treacă prin nas și să intre în creier.” Acest lucru a declanșat o avalanșă de rapoarte media conform cărora evitarea scobitului în nas ar putea contribui la scăderea riscului de demență. Cu toate acestea, Schultek spune că nu există nicio dovadă că acesta este cazul și că această cercetare realizată de membrii echipei sale a fost scoasă din context.

O bună sănătate orală este o necesitate. Bolile gingivale au fost asociate de mult timp cu riscul de demență și „s-a demonstrat că anumite organisme precum bacteriile parodontale (Porphyromonas gingivalis) pot crește permeabilitatea barierei hemato-encefalice – ceea ce nu este un lucru bun”, spune Schultek.

Deși ea recunoaște cu ușurință că nu suntem nici pe departe aproape de a avea un set complet format de recomandări, „cele mai bune sfaturi de stimulare a imunității pe care le putem culege din literatura de specialitate includ o dietă bună, exerciții fizice și o stare generală bună de sănătate, urmărind lucrurile pe măsură ce îmbătrânim, cum ar fi zahărul din sânge și colesterolul, și punând în aplicare ceea ce este în mare parte de bun simț”. Aceasta include evitarea unei diete ultraprocesate, care, spune ea, „nu numai că ajută la inflamație, dar poate, de asemenea, ajuta la îmbunătățirea funcției imunitare”. Exercițiul fizic este o altă modalitate evidențiată de a susține funcția imunitară.

Acest lucru este esențial, deoarece nu putem evita complet expunerea la germeni. Dincolo de orice altceva, am deveni extrem de singuratici, dacă am încerca să facem asta.