Een afwijkende darmmicrobiota lijkt, via de darm-hersenas, een rol te spelen bij verschillende Parksinsonsymptomen.
De toenemende belangstelling voor de rol van de darmmicrobiota bij de ziekte van Parkinson leidt geleidelijk aan tot de ontrafeling van de onderliggende mechanismen. Onderzoekers vermoeden dat dysbiose van de darmmicrobiota de productie van specifieke stofwisselingsproducten bevordert, die de darm-hersenas kunnen beïnvloeden.
Het begint in de darm
De ziekte van Parkinson is na de ziekte van Alzheimer de meest voorkomende neurodegeneratieve aandoening. Een belangrijk kenmerk is het verlies van dopamineproducerende zenuwcellen in de hersenen. Dit gaat gepaard met de vorming van zogenaamde fibrillen, die ontstaan door ophoping van een specifiek eiwit: alfa-Synucleïne (aS). Uit onderzoek bij dieren blijkt dat deze fibrillen in de zenuwcellen van de darmen kunnen ontstaan en zich via de nervus vagus naar de hersenen kunnen verplaatsen.
De inflammatie die hierdoor in de hersenen ontstaat en het verlies van dopamineproducerende cellen heeft naast de klassieke motorische en cognitieve symptomen ook andere symptomen tot gevolg. Zo komt obstipatie bij maar liefst 70% van de Parkinsonpatiënten voor. Maagdarm-klachten ontstaan vaak jaren voordat de motorische symptomen zich manifesteren. Vanwege de vroege betrokkenheid van het maagdarm-kanaal is er steeds meer aandacht voor de darmmicrobiota in relatie tot de ontwikkeling en het verloop van Parkinson.
Specifieke darmmicrobiota bij Parkinson
Deze aandacht is alleen maar toegenomen vanaf het moment dat poeptransplantatie van Parkinsonmuizen naar normale muizen leidde tot aantasting van de motoriek en een afname van dopamine in de hersenen.
Analyses van de darmbacteriën van mensen met Parkinson hebben (nog) niet geleid tot overeenstemming over een Parkinsonspecifieke darmmicrobiota. Dit komt deels door diagnostische beperkingen en verschillen in de onderzochte populaties. Toch zijn er op grond van talrijke studies wel enkele consistente overeenkomsten zichtbaar. Zo is er bij Parkinsonpatiënten een toename te zien van de bacteriefamilie Prevotellaceae en van de geslachten Lactobacillus, Akkermansia en Bifidobacterium. Daarentegen is er ten opzichte van gezonde controles een afname zichtbaar van bacteriën die behoren tot de Lachnospiraceae-familie en het geslacht Faecalibacterium.(1) Ook blijken verschillende darmmicrobiotasamenstellingen samen te hangen met onder andere de ziekteduur en de ernst van de symptomen.2
Verhoogde darmdoorlaatbaarheid
De huidige kennis over het verband tussen de darmmicrobiota en Parkinson komt neer op twee belangrijke mechanismen in de darmen, die beiden de darmdoorlaatbaarheid bevorderen. Het betreft de afname van bacteriën die korteketenvetzuren (KKVZ) producerenen de toename van bacteriën die het darmslijmvlies afbreken, waaronder Akkermansia.3 De bacteriesoorten Faecalibacterium en Roseburia (Lachnospiraceae) die bij Parkinson in mindere mate in de darm aanwezig zijn, staan bekend als KKVZ-produceren de bacteriën, die met name butyraat maken. Door hun ontstekingsremmende werking spelen ze een belangrijke rol in het behoud van de darmbarrière. Waarschijnlijk stelt de verhoogde darmdoorlaatbaarheid de zenuwcellen van de darm bloot aan toxische stoffen, die de abnormale samenklontering van aS-fibrillen in gang zetten.
Minder ghreline en vitamine B1
Het is bekend dat in een vroeg stadium van Parkinson de ghrelineniveaus verlaagd zijn. Ghreline is een darmhormoon dat onder andere de eetlust en het samentrekken van de maag stimuleert. Dit verklaart deels de vroege maag-darmsymptomen. De verminderde aanwezigheid van Prevotellaceae en verhoogde aantallen Lactobacilliceae blijken geassocieerd met lagere ghrelineniveaus. Een ander gegeven is dat vitamine B1 en folaat beide verminderd aanwezig zijn bij Parkinsonpatiënten. Het is waarschijnlijk niet toevallig dat de Prevotellaceae die bij Parkinson in mindere mate in de darm aanwezig zijn, ook betrokken zijn bij de productie van vitamine B1 en folaat. Vitamine B1 is in hoge gehaltes te vinden in de substantia nigra. Dit is een zwarte kern van zenuwcellen in het middendeel van de hersenen die een belangrijke rol speelt bij de motoriek.
Stofwisselingsproducten in de darm
Tan et al. analyseerden niet alleen de darmmicrobiota, maar onderzochten ook hun stofwisselingsproducten en de invloed daarvan op Parkinsonsymptomen.(2) Aan het onderzoek deden 104 Parkinsonpatiënten en 96 controles mee. De onderzoekers stelden in de groep van Parkinsonpatiënten een verband vast tussen de stofwisselingsproducten in de ontlasting en de volgende verschijnselen: cognitieve stoornissen, een lage body mass index (BMI), kwetsbaarheid, obstipatie en weinig lichamelijke activiteit. Tegelijkertijd vonden ze verschillen in aanwezigheid van stoffen die zenuwcellen beschermen zoals KKVZ, ubiquinonen en salicylaat. Ook vonden ze verbindingen die gerelateerd zijn aan afname van zenuwfuncties zoals ceramiden en sfingosine. Met name lage hoeveelheden KKVZ bij Parkinson hielden nauw verband met slechtere cognitie en een lage BMI. Lagere butyraatspiegels hingen samen met slechtere scores voor stabiliteit bij lopen en staan.
Aanwijzingen voor diagnostiek
Helicobacter pylori (HP) is een veel voorkomende bacterie die gastritis en maagzweren kan veroorzaken. Infectie met HP hangt samen met een verslechterde motoriek bij Parkinson. In een recent onderzoek zorgde behandeling van HP voor een aanzienlijke verbetering van de motorische symptomen en een verhoogde opname van levodopa, een veel voorgeschreven Parkinsonmedicijn. Ook is het opvallend dat bacteriële overgroei in de dunne darm (SIBO) bij Parkinsonpatiënten vaak voorkomt. Auteurs van een recente meta-analyse stelden een sterke relatie vast tussen SIBO en Parkinson, waarbij ongeveer de helft van de Parkinsonpatiënten positief testte op SIBO. Deze twee aandoeningen kunnen een duidelijke aanwijzing zijn die kan helpen bij een vroege diagnostiek. Ook de Parkinsonindex, die Qian et al. ontwikkelden op basis van een genenset uit de darmmicrobiota, biedt mogelijkheden voor een vroege diagnostiek van de ziekte van Parkinson.(6)
Zijn probiotica een behandeloptie?
Nu er toenemend bewijs is voor de betrokkenheid van de darmmicrobiota bij de ontwikkeling en het verloop van de ziekte van Parkinson, rijst de volgende vraag: kunnen probiotica helpen bij het verminderen van de symptomen? Van probiotica is reeds aangetoond dat ze de darmbarrière versterken, het immuunsysteem in de darmen reguleren en de groei van pathogene bacteriën remmen. Bovendien hebben ze gunstige effecten op de hersenfunctie, zoals de normalisatie van angst en het verminderen van depressiesymptomen. Dit zijn stemmingsklachten die vaak samen gaan met de ziekte van Parkinson.
In verschillende diermodelstudies voor Parkinson zijn de beschermende effecten van probiotica aangetoond. Daarnaast hebben twee gerandomiseerde placebogecontroleerde studies onderbouwing opgeleverd voor probiotica als behandeloptie voor obstipatie bij Parkinson.(7) De effecten van probiotica op andere Parkinsonaspecten zijn echter nog onvoldoende onderzocht. We weten nog te weinig over de invloed ervan op motorische invaliditeit en cognitieve functie en de werkzaamheid op lange termijn. Gerichte studies zijn nodig om de werkingsmechanismen van probiotica bij Parkinson te ontrafelen en een probiotische behandeling op maat te kunnen bieden.
Referenties:
1. RomanoS, Savva GM, Bedarf JR, Charles IG, Hildebrand F, Narbad A. Meta-analysis ofthe Parkinson’s disease gut microbiome suggests alterations linked tointestinal inflammation. npj Park Dis. 2021;7(1):1-13.
2. TanAH, Chong CW, Lim S, et al. Gut microbial ecosystem in Parkinson disease: newclinicobiological insights from multi‐omics. Ann Neurol.2021;89(3):546-559.
3. HirayamaM, Ohno K. Parkinson’s disease and gut microbiota. Ann Nutr Metab. 2021;77(2):28-35.
4. Lolekha P,Sriphanom T, Vilaichone R-K. Helicobacter pylori eradication improves motor fluctuationsin advanced Parkinson’s disease patients: A prospective cohort study (HP-PDtrial). PLoS One. 2021;16(5):e0251042.
5. LiX, Feng X, Jiang Z, Jiang Z. Association of small intestinal bacterialovergrowth with Parkinson’s disease: a systematic review and meta-analysis. Gut Pathog. 2021;13(1):1-10.
6. Qian Y, YangX, Xu S, et al. Gut metagenomics-derived genes as potential biomarkers ofParkinson’s disease. Brain. 2020;143(8):2474-2489.
7. TanAH, Hor JW, Chong CW, Lim S. Probiotics for Parkinson’s disease: Currentevidence and future directions. JGH Open. 2021;5(4):414-419.