En Proof-of-Concept-studie som evaluerer mikrobiota-tarm-hjerne-aksen

Nøkkelrollen til tarmmikrobiota i å opprettholde lokal og systemisk homeostase kalles "Microbiota-gut-brain-aksen", som er et komplekst toveis kommunikasjonssystem mellom mage-tarmkanalen og hjernen. Hypothalamus-hypofyse-binyreaksen (HPA) deltar i denne toveiskommunikasjonen ved å frigjøre kortikotrofinfrigjørende faktor (CRF), som letter frigjøringen av adenokortikotropinhormon (ACTH) fra hypofysen, som kommer inn i systemisk sirkulasjon for å føre til frigjøring av kortisol fra binyrene. Mange rapporter indikerer at denne hormonelle kaskaden har en betydelig rolle i justeringen av flere funksjoner som gastrointestinal transitt, visceral følelse og permeabilitet av tarmveggen.

Etiologien til tarm-FDG-opptak uten patologiske lesjoner er ikke fullt ut forstått. Tohihara et al. rapportert fysiologisk tarm-FDG-aktivitet i den forsinkede fasen var mer enn den i den tidlige fasen i dobbelttidsbilder, og postulert FDG-sekresjon var hovedårsaken til fysiologisk opptak. Franquet et al. rapporterte at fysiologisk tarm-FDG-opptak ble hemmet av antibiotika, slik som rifaximin. Noen studier antydet at en spesifikk type bakterier i lumen spiller en rolle i å samle FDG, og det forklarer individuelle forskjeller i fysiologisk tarm-FDG-aktivitet. Tidligere studier diskuterte om FDG overføres fra blodet til tarmlumen gjennom transcellulære eller paracellulære veier. GLUT-transportørene er kjent for å eksportere glukose fra slimhinneceller til blodet, men det er tvilsomt at de også kan transportere i motsatt retning. Hvis tarm-FDG-opptak er assosiert med intestinal permeabilitet, vil FDG sannsynligvis migrere gjennom en paracellulær bane fordi intestinal permeabilitet justeres av paracellulær tight junction.

Det er sterke bevis på at mikrobielle stammer kan generere nevroaktive molekyler som nevrotransmittere, som kan forstyrre tarm- og hjernefunksjoner. Videre kan endringer i sammensetningen av tarmmikrobiota påvirke patogenesen hos pasienter med Parkinsons sykdom (PD). En tidligere hypotese om PD-spiss sykdom har sin opprinnelse i det enteriske nervesystemet og sprer seg via autonome nevroner til hjernen, og forårsaker til slutt PD. Dessuten støtter flere studier den kliniske bruken av Tc-99m TRODAT-1 SPECT for å vurdere den nevrodegenerative statusen til PD.

Til dags dato har ingen radionuklidavbildningsstudier for korrelasjon mellom fysiologisk tarm-FDG-opptak og dopamintransportørdegenerasjon blitt belyst. Etterforskerne håper å ha innsikt i patofysiologi av PD ved å undersøke sammenhengen mellom mønsteret av intestinal FDG-aktivitet og Tc-99m TRODAT-1 SPECT-bilder. I tillegg åpner forskning på dette feltet muligheten for å bruke nevroaktive molekylprobiotika som nye potensielle terapeutiske verktøy for pasienter med PD.