Όταν ένας θρόμβος αποκλείει την κυκλοφορία του αίματος στον εγκέφαλο σε ένα ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο, η έλλειψη οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών μπορεί να προκαλέσει βλάβες και θάνατο στους ιστούς του εγκεφάλου. Η απομάκρυνση των εμφράκτων αυτών γίνεται με διάφορες τεχνικές από τους γιατρούς. Μία από αυτές περιλαμβάνει πρωτεΐνες που λέγονται ιστικοί ενεργοποιητές του πλασμινογόνου, ενώ μία άλλη είναι η θρομβεκτομή, μία χειρουργική επέμβαση. Η αφαίρεση του εμφράκτου έχει ιδιαίτερη σημασία, ωστόσο ακόμα και μετά την επαναφορά της ροής του αίματος, οι επιπλοκές της φλεγμονής μπορεί να προκαλέσουν περαιτέρω κυτταρικές βλάβες. Παρά τις έρευνες που γίνονται εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει ακόμα να ανακαλύψουν αποτελεσματικούς τρόπους προστασίας του εγκεφάλου από τις βλάβες που συμβαίνουν μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, έχει ανακαλυφθεί ένας νέος στόχος της θεραπείας για το σκοπό αυτό: τα μικρόβια του εντέρου.

Τα πρώτα δεδομένα για το ρόλο των εντερικού μικροβιώματος στο εγκεφαλικό επεισόδιο εμφανίστηκαν πριν από σχεδόν 3 χρόνια. Μία ομάδα ερευνητών από τη Νέα Υόρκη διαπίστωσε ότι οι αλλαγές που προκαλούνται στο εντερικό μικροβίωμα των ποντικών από τα αντιβιοτικά μπορεί να επηρεάσουν την έκταση των εγκεφαλικών βλαβών που σχετίζονται με το εγκεφαλικό επεισόδιο. Μία άλλη έρευνα από Γερμανούς επιστήμονες σε ποντίκια παρατήρησε ότι το εγκεφαλικό επεισόδιο μπορεί να επηρεάσει τη σύνθεση του μικροβιώματος και οι αλλαγές αυτές επηρέαζαν αρνητικά την υγεία των ποντικών. Οι έρευνες αυτές «άλλαξαν ριζικά τα δεδομένα για τον άξονα εγκεφάλου-μικροβιώματος αναφορικά με το εγκεφαλικό επεισόδιο», είπε η Connie Wong, μία ειδικός για το εγκεφαλικό επεισόδιο από το Monash University στην Αυστραλία.

Οι έρευνες πάνω στο πεδίο αυτό συνεχίστηκαν και προσφάτως ο Venugopal Venna, ένας ειδικός για το εγκεφαλικό επεισόδιο από το University of Texas Health Science Center, και οι συνεργάτες του εξέτασαν αν οι αλλαγές που συμβαίνουν στο μικροβίωμα με την ηλικία μπορεί να επηρεάσουν την ανάρρωση μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο. «Το εγκεφαλικό επεισόδιο είναι μία νόσος που σχετίζεται με την ηλικία», είπε ο Venna. «Οι νεαροί ενήλικες παρουσιάζουν επίσης εγκεφαλικά επεισόδια, ωστόσο αυτό συμβαίνει σπανιότερα». Σε μία έρευνα που δημοσιεύτηκε πέρσι στο Annals of Neurology, ο Venna και οι συνεργάτες του εξέτασαν αν οι αλλαγές του μικροβιώματος που αποδίδονται στην ηλικία μπορεί να επηρεάσουν την ανάρρωση στα ποντίκια. Οι επιστήμονες αρχικά εξάντλησαν το εντερικό μικροβίωμα των ποντικών με αντιβιοτικά και στη συνέχεια εισήγαγαν σε αυτά νέο μικροβίωμα από νεαρά ή ηλικιωμένα ποντίκια. Ένα μήνα αργότερα οι επιστήμονες προκάλεσαν εγκεφαλικό επεισόδιο στα ποντίκια και διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια με μικροβίωμα από ηλικιωμένα ποντίκια είχαν χειρότερη πρόγνωση σε σχέση με τα ποντίκια που είχαν μικροβίωμα από νεαρά ποντίκια. Συγκεκριμένα το ηλικιωμένο μικροβίωμα συνδέθηκε με υψηλότερα ποσοστά θνησιμότητας, μεγαλύτερες νευρολογικές βλάβες, καθυστερημένη επαναφορά την μυϊκής ισχύος και την κίνησης και αυξημένα επίπεδα φλεγμονωδών μορίων.

Το ερώτημα πλέον έγκειται στο μηχανισμό μέσω του οποίου επηρεάζεται η πρόγνωση του εγκεφαλικού επεισοδίου από το εντερικό μικροβίωμα, είπε ο Arthur Liesz, ένας νευρολόγος από το Ludwig Maximilian University στο Μόναχο, που είχε λάβει μέρος στην παραπάνω έρευνα από τη Γερμανία. Αρκετές έρευνες σήμερα εξετάζουν το ρόλο των μικροβιακών μεταβολιτών. Η ομάδα του Venna εστιάζει στα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου τα οποία παράγονται από τη βακτηριακή ζύμωση των ινών στο έντερο. Η έρευνά τους έδειξε ότι τα επίπεδα των παραπάνω ουσιών ήταν χαμηλότερα στα ποντίκια που είχαν ηλικιωμένο μικροβίωμα, επομένως ο Venna και οι συνεργάτες του υπέθεσαν ότι τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου παίζουν πιθανώς ρόλο στην ανάρρωση από το εγκεφαλικό επεισόδιο. Για να εξετάσουν τη θεωρία τους, επέλεξαν στελέχη εντερικών βακτηρίων που παράγουν λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου και τα μεταμόσχευσαν σε ποντίκια. Ακολούθως διαπίστωσαν ότι οι μικροοργανισμοί αυτοί είχαν την ικανότητα να βελτιώσουν την πρόγνωση μετά από το εγκεφαλικό επεισόδιο. Ο Venna παρουσίασε τα αποτελέσματα της έρευνας στο συνέδριο του Society of Neuroscience (SfN) στο Σικάγο.

Ο Venna και οι συνεργάτες του πιστεύουν ότι οι μεταβολίτες του εντερικού μικροβιώματος, όπως τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου, παίζουν ρόλο στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος (και επομένως της φλεγμονής), μία ισορροπία η οποία διαταράσσεται μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο. Η ομάδα του Liesz παρουσίασε επίσης τα αποτελέσματα μίας μελέτης που έδειξε ότι στα πειραματόζωα, τόσο τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου όσο και οι ινδόλες (μεταβολίτες που παράγονται από την πέψη της τριπτοφάνης) μπορούν να επηρεάσουν τη δραστηριότητα των ανοσιακών κυττάρων μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο. «Υπάρχουν αρκετά ερωτήματα που δεν έχουν απαντηθεί ακόμα, ωστόσο τα δεδομένα μέχρι τώρα είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντα», είπε ο Venna.

Τα περισσότερα δεδομένα για το ρόλο του μικροβιώματος στο εγκεφαλικό επεισόδιο προέρχονται από έρευνες σε πειραματόζωα, επομένως ακόμα δεν γνωρίζουμε αν επαληθεύονται και στον άνθρωπο. Αν και έχουν γίνει μερικές μικρές έρευνες παρατήρησης με ανθρώπους, ο Liesz τόνισε ότι είναι απαραίτητο να γίνουν μεγαλύτερες έρευνες. Το εργαστήριό του έχει ήδη αρχίσει να εξετάζει αίμα και κόπρανα εθελοντών με σκοπό να διαπιστώσει αν το εντερικό μικροβίωμα και οι μεταβολίτες που κυκλοφορούν στο αίμα ταυτίζονται με αυτούς που παρατηρήθηκαν στα ποντίκια. Αν και οι κλινικές δοκιμές δεν θα ξεκινήσουν άμεσα, «αρκετοί επιστήμονες ήδη σκέφτονται τις πιθανές θεραπείες από το πρώιμο αυτό στάδιο», είπε ο Liesz. Η τροποποίηση του μικροβιώματος με προβιοτικά ή μέσω μεταμόσχευσης κοπράνων «αποτελεί ένα νέο τρόπο να αντιμετωπίσουμε το εγκεφαλικό επεισόδιο μακριά από τον εγκέφαλο», πρόσθεσε.

Αρκετοί επιστήμονες, ωστόσο, αμφισβητούν τα δεδομένα που συνδέουν το εντερικό μικροβίωμα με το εγκεφαλικό επεισόδιο. Ο Ulrich Dirnagl, ένας νευρολόγος και ειδικός για το εγκεφαλικό επεισόδιο από το Charite University Hospital στο Βερολίνο, τόνισε ότι οι παραπάνω έρευνες έχουν αρκετούς περιορισμούς. Ο σημαντικότερος από αυτούς είναι ότι τα πειραματόζωα ανατρέφονται σε ένα τεχνητό περιβάλλον με αποτέλεσμα το μικροβίωμά τους να διαφέρει σημαντικά από αυτό των αγρίων ζώων. Για το λόγο αυτό, όπως εξήγησε, τα πειράματα που γίνονται με ποντίκια στο εργαστήριο δεν έχουν μεγάλη χρησιμότητα για τον άνθρωπο.

Μία έρευνα που δημοσιεύτηκε τον Αύγουστο στο επιστημονικό περιοδικό Science, συμφωνεί με τις ανησυχίες του Dirnagl. Στην έρευνα αυτή, οι επιστήμονες δημιούργησαν άγρια ποντίκια εμφυτεύοντας έμβρυα από ποντίκια εργαστηρίου σε άγρια ποντίκια. Λόγω της έκθεσης στο μεγάλο εύρος μικροοργανισμών της μητέρας τους, τα ποντίκια είχαν μικροβίωμα που έμοιαζε περισσότερο με αυτό που έχουν τα άγρια ποντίκια. Όταν οι επιστήμονες εξέτασαν δύο θεραπείες του ανοσοποιητικού συστήματος που ήταν αποτελεσματικές στα πειραματόζωα, αλλά είχαν αποτύχει στους ανθρώπους, διαπίστωσαν ότι οι θεραπείες απέτυχαν στα άγρια ποντίκια. «Η δουλειά που κάνουν τώρα οι ερευνητές απέχει πολύ από την πραγματικότητα», είπε ο Dirnagl. Όπως τόνισε, μέχρι να επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματα σε μεγάλες κλινικές μελέτες με ανθρώπους εθελοντές πρέπει να είμαστε επιφυλακτικοί.

Βιβλιογραφία: Scientific American