Forscher der Universitäten Wien und Konstanz haben in Zusammenarbeit mit dem New Yorker Albert Einstein College of Medicine einen mikrobiellen Metaboliten entdeckt, der Dopamin produzierende Neuronen zerstört. Die weitere Versuche der Gruppe haben gezeigt, dass in Folge davon in vivo Parkinson-ähnliche Symptome auftreten. Diese gerade publizierte Entdeckung wirft ein neues Licht auf potentielle Umweltfaktoren - beispielsweise eben Metaboliten des menschlichen Mikrobioms - als Auslöser von Parkinson.
Die zugrundeliegenden Ursachen der schweren neurodegenerativen Erkrankung M. Parkinson liegen noch immer im Dunkeln. Während genetische Mutationen als eine Ursache für Parkinson bekannt sind, treten 90% der Fälle sporadisch auf, also ohne klaren genetischen Ursprung. Es wird schon länger vermutet, dass dabei auch Umweltfaktoren eine Rolle spielen könnten - Substanzen wie Pestizide und Industriechemikalien werden daher auf mögliche Verbindungen zur Neurodegeneration untersucht. Neueste Studien unterstreichen die Wichtigkeit auch der Darm-Hirn-Achse und haben nahegelegt, dass auch das menschliche Mikrobiom neurodegenerative Krankheiten beeinflussen könnte. Das Darmmikrobiom von Parkinson-Patienten unterscheidet sich von jenem gesunder Menschen. Einige mikrobielle Metaboliten greifen speziell Dopamin-produzierende Neuronen an, die bei Parkinson entscheidend betroffen sind.
Forscher der Universität Wien, der Universität Konstanz und des Albert Einstein College of Medicine konzentrierten sich in der jetzt vorgelegten Studie auf einen Metaboliten, der vom Bakterium Streptomyces venezuelae produziert wird. Das Team isolierte und identifizierte diesen Metaboliten und setzte ihn menschlichen Dopamin-produzierenden Neuronen aus. Die Ergebnisse waren eindeutig: Der Metabolit hatte eine zerstörerische Wirkung, die ähnlich wie bei Parkinson zu neuronalem Verlust führte. Um ihre Ergebnisse weiter zu validieren, untersuchten sie die Wirkung dieses bakteriellen Metaboliten auf Fadenwürmer, die in der Folge Bewegungsschwierigkeiten und spezifische neuronale Muster zeigten, ähnlich denen von menschlichen Parkinson-Patienten.
Prof. Dr. rer. nat. Marcel Leist von der Universität Konstanz, Letztautor dieser innovativen Studie, die die Bereiche mikrobielle Biochemie und molekulare Neurowissenschaften verbindet, sagt: „Unsere Forschung stellt eine greifbare Verbindung zwischen einem spezifischen bakteriellen Metaboliten und Symptomen her, die Parkinson ähneln. Es ist ein weiterer Schritt um zu verstehen, wie unsere Umwelt, bis hin zu den Mikroben um uns herum, den Beginn oder den Verlauf solcher Krankheiten beeinflussen könnte.“
Pressemitteilung „Mikrobielle Metaboliten als Risikofaktoren für Parkinson?“ Universität Wien, 11.10.2023 (https://medienportal.univie.ac.at/media/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/mikrobielle-metaboliten-als-risikofaktoren-fuer-parkinson/).
Ückert AK et al.: Identification of the bacterial metabolite aerugine as potential trigger of human dopaminergic neurodegeneration. Environ Int. 2023 Sep 23;180:108229 (DOI 10.1016/j.envint.2023.108229).