Beschermende rol van pre-/post-biotica op darmontsteking, dysbiose en levenskwaliteit bij het Rett-syndroom (Biotics_RTT) (Biotics_RTT)

Het maagdarmkanaal is de belangrijkste plaats van blootstelling aan omgevingsmoleculen waar 1) voedingscomponenten chemisch worden getransformeerd door de microbiota, en 2) van de darm afgeleide metabolieten worden verspreid naar alle organen, inclusief de hersenen. De menselijke darmmicrobiota heeft een directe invloed op de gezondheid van de mens en de wijziging ervan kan leiden tot gastro-intestinale afwijkingen en ontstekingen. Sterker nog, steeds meer klinisch en experimenteel bewijs geeft aan dat de darmmicrobiota het gedrag beïnvloedt, de productie van neurotransmitters in de darm en de hersenen moduleert, de ontwikkeling van de hersenen en de myelinisatiepatronen beïnvloedt. Het is bekend dat specifieke van de darm afgeleide metabolieten, zoals 4-ethylfenylsulfaat (4-EPS) en isoamylamine (IAA), de hersenactiviteit en het angstgedrag bij muizen veranderen en/of neurale celdood bevorderen, wat leidt tot cognitieve achteruitgang. Rett-syndroom (RTT; Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM-nummer #312750) is een ernstige en progressieve neurologische aandoening die bijna uitsluitend vrouwen treft met een incidentie van ~1:10.000 levendgeborenen. Mutaties met functieverlies van het X-gebonden methyl-CpG-bindend eiwit 2 (MeCP2)-gen is de belangrijkste oorzaak (ongeveer 90%) van klassieke gevallen van RTT. Hoewel het een zeldzame aandoening is, vertegenwoordigt RTT een belangrijke oorzaak van ernstige cognitieve stoornissen bij het vrouwelijk geslacht. Getroffen personen vertonen gewoonlijk een periode van schijnbaar vroege normale ontwikkeling, gevolgd door achteruitgang van hand- en/of communicatieve vaardigheden, en daaropvolgende ontwikkeling van handstereotypieën, terwijl het lopen vaak abnormaal is bij degenen die leren lopen.

Ondanks een brede fenotypische variabiliteit, wordt RTT vaak geassocieerd met epilepsie, slaapstoornissen en gastro-intestinale disfunctie, wat een verband suggereert tussen de gastro-intestinale afwijkingen van RTT en de darmmicrobiota.

RTT wordt geassocieerd met een dysbiose van zowel de bacteriële als de schimmelcomponent van de darmmicrobiota, wat suggereert dat functieverlies van MeCP2 de vestiging van een eigenaardige microbiële gemeenschap kan bevorderen met veranderde productie van vetzuren met een korte keten (SCFA's) die mogelijk bijdragen aan de RTT gastro-intestinale fysiopathologie.

Modulatie van de systemische ontstekingsreactie met behulp van pre- en postbiotica wordt bepleit als een mogelijke globale therapeutische benadering bij neurologische ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.

Alfa-lactalbumine (ALAC), is het overheersende wei-eiwit in moedermelk en levert essentiële aminozuren voor eiwitsynthese bij zich ontwikkelende pasgeborenen. De suppletie ervan bij volwassenen wordt geassocieerd met verbeterde cognitie, beter geheugen en slaap. De bioactieve eigenschappen van ALAC hebben betrekking op antimicrobiële activiteit, prebiotische kenmerken en epitheelherstel via selectieve apoptose-activiteit. Bovendien kunnen de antibacteriële peptiden die vrijkomen uit ALAC tijdens de spijsvertering immunostimulerende effecten uitoefenen die fagocytische activiteit induceren. Over het algemeen vertoont ALAC een vermindering van ontsteking en oxidatieve stressstatus, evenals een verbetering van de insulineresistentie en een toename van de synthese van serotonine in de hersenen, een neurotransmitter van het centrale zenuwstelsel met bekende anti-epileptische activiteit.

Butyraat, een bacteriële metaboliet en een van de belangrijkste SCFA's, vertoont een breed scala aan farmacologische activiteiten, waaronder microbioom-modulerende, ontstekingsremmende, metabolische route-regulerende en anti-oxidante acties.

Deze hoeveelheid kennis ondersteunt het testen van pre- en postbiotische strategieën voor voordeel bij personen met het Rett-syndroom met als doel potentiële nieuwe behandelingen van experimentele modellen naar de klinische praktijk te vertalen. Resultaten van deze studie zouden kunnen leiden tot de eerste goedgekeurde pre-/postbiotische behandeling voor veel voorkomende comorbiditeiten bij de aandoening.