Pre-/postbiotikas beskyttende rolle på tarmbetennelse, dysbiose og livskvalitet ved Rett syndrom (Biotics_RTT) (Biotics_RTT)

Mage-tarmkanalen er det viktigste stedet for eksponering for miljømolekyler der 1) kostholdskomponenter blir kjemisk transformert av mikrobiotaen, og 2) tarm-avledede metabolitter spres til alle organer, inkludert hjernen. Den menneskelige tarmmikrobiotaen påvirker menneskers helse direkte, og endringen kan føre til gastrointestinale abnormiteter og betennelse. Faktisk indikerer akkumulering av kliniske og eksperimentelle bevis at tarmmikrobiotaen påvirker atferd, modulerer nevrotransmitterproduksjonen i tarmen og hjernen, påvirker hjernens utvikling og myeliniseringsmønstre. Spesifikke tarm-avledede metabolitter, som 4-etylfenylsulfat (4-EPS) og isoamylamin (IAA) er kjent for å endre hjerneaktivitet og angstadferd hos mus og/eller fremme nevral celledød som fører til kognitiv nedgang. Rett syndrom (RTT; Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM-nummer #312750) er en alvorlig og progressiv nevrologisk lidelse som nesten utelukkende rammer kvinner med en forekomst på ~1:10 000 levendefødte. Tap av funksjonsmutasjoner av det X-koblede metyl-CpG-bindende protein 2-genet (MeCP2) er hovedårsaken (omtrent 90 %) til klassiske tilfeller av RTT. Selv om det er en sjelden lidelse, representerer RTT en ledende årsak til alvorlig kognitiv svikt hos det kvinnelige kjønn. Berørte individer viser vanligvis en periode med tilsynelatende tidlig normal utvikling, etterfulgt av regresjon av hånd- og/eller kommunikasjonsevner, og påfølgende utvikling av håndstereotypier, mens gange ofte er unormalt hos de som lærer å gå.

Til tross for en bred fenotypisk variasjon, er RTT ofte assosiert med epilepsi, søvnforstyrrelser og gastrointestinal dysfunksjon, noe som antyder en sammenheng mellom RTTs gastrointestinale abnormiteter og tarmmikrobiotaen.

RTT er assosiert med en dysbiose av både bakterie- og soppkomponenten i tarmmikrobiotaen, noe som antyder at MeCP2-tap av funksjon kan favorisere etableringen av et særegent mikrobielt samfunn med endret produksjon av kortkjedede fettsyrer (SCFAs) som muligens kan bidra til RTT gastrointestinal fysiopatologi.

Modulering av den systemiske inflammatoriske responsen ved bruk av pre- og post-biotika anbefales som en mulig global terapeutisk tilnærming ved nevrologiske sykdommer som Alzheimers demens.

Alfa-laktalbumin (ALAC), er det dominerende myseproteinet i morsmelk, og gir essensielle aminosyrer for proteinsyntese hos nyfødte under utvikling. Dens tilskudd hos voksne er assosiert med forbedret kognisjon, bedre hukommelse og søvn. De bioaktive egenskapene til ALAC er relatert til antimikrobiell aktivitet, pre-biotiske egenskaper og epitelial restaurering via selektiv apoptoseaktivitet. Dessuten kan de antibakterielle peptidene frigjort fra ALAC under fordøyelsen utøve immunstimulerende effekter som induserer fagocytisk aktivitet. Totalt sett viser ALAC reduksjon av betennelse og oksidativt stressstatus samt forbedring av insulinresistens og økning i syntesen av hjernens serotonin, en nevrotransmitter i sentralnervesystemet med velkjent antiepileptisk aktivitet.

Butyrat, en bakteriell metabolitt og en av de viktigste SCFA-ene, viser et bredt spekter av farmakologiske aktiviteter, inkludert mikrobiommodulerende, antiinflammatoriske, metabolske veiregulerende og antioksidantvirkninger.

Denne kunnskapen støtter testing av pre- og postbiotiske strategier til fordel hos personer med Rett syndrom med mål om å oversette potensielle nye behandlinger fra eksperimentelle modeller til klinisk praksis. Resultatene av denne studien kan føre til den første godkjente pre-/post-biotikabehandlingen for vanlige komorbiditeter i lidelsen.