Stwardnienie rozsiane (ang. Multile sclerosis, MS ) jest chorobą demielinizacyjną ośrodkowego układu nerwowego. U chorego rozwija się wieloogniskowo i wielofazowo, rzadziej przewlekle postępujący zespół neurologiczny. W patogenezie MS brane są pod uwagę czynniki genetyczne i środowiskowe, w tym czynnik wirusowy.....

W patogenezie MS brane są pod uwagę czynniki genetyczne i środowiskowe, w tym czynnik wirusowy, niedobór witaminy D czy palenie tytoniu.

Jedną z intensywnie analizowanych teorii patogenetycznych MS są zaburzenia autoimmunologiczne definiowane jako procesy immunologiczne skierowane na komórki wytwarzające mielinę otaczającą aksony komórek nerwowych.

 

W jelitach zlokalizowana jest tkanka limfatyczna związana z błoną śluzową jelit (ang gut associated lymphoid tissue, GALT), która wraz z nabłonkiem i mikroflorą jelitową tworzy tzw. barierę jelitową. Właściwy skład mikrobioty jelitowej – od początku rozwoju ontogenetycznego człowieka - jest gwarantem kształtowania właściwych procesów immunologicznych rozumianych na poziomie podstawowym jako tolerancja wobec drobnoustrojów komensalnych i antygenów żywności.

Jednocześnie jak dowodzą badania, mikrobiota jelitowa (i jej metabolity) uczestniczą w rozwoju i następnie funkcjonowaniu wybranych struktur układu nerwowego, odpowiedzialnych miedzy innymi za aktywność ruchową i procesy poznawcze. Niekorzystne zmiany w składzie ekosystemu jelitowego (tzw. dysbioza; niedobór drobnoustrojów probiotycznych) wywołują spadek integralności bariery jelitowej.

Rozszczelniają się wówczas połączenia pomiędzy komórkami nabłonkowymi jelita, co wywołuje niekontrolowany napływ antygenów znajdujących się w świetle jelita do blaszki właściwej i aktywuje GALT.

Subkliniczny stan zapalny rozwija się początkowo lokalnie, jednak powstałe w dysbiotycznym jelicie mediatory zapalne za pośrednictwem osi mózgowo-jelitowej – docierają do centralnego układu nerwowego.

Ekosystem bakteryjny w jelicie chorych na MS wykazuje większe zróżnicowanie międzyosobnicze w porównaniu do osób zdrowych, co sugeruje występowanie dysbiozy w chorobie. Analizując skład mikrobioty jelitowej pacjentów z MS ustalono, że brakuje w niej gatunków rodzaju Bacteroides, w tym Bacteroides stercoris, Bacteroides coprocola, i Bacteroides coprophilus. Jednocześnie inne badania podały, że istnieje ujemna korelacja pomiędzy liczebnością Prevotella copri i częstością występowania MS. Udowodniono, że określone antygeny bakteryjne, jak polisacharydy Bacteroides fragilis, uczestniczą w migracji komórek nerwowych, stąd populacja komórek efektorowych i regulatorowych układu odpornościowego zaangażowanych w rozwój MS może być związana z funkcjonowanie tkanki limfatycznej jelit GALT.

Ponad to, stwierdzane w jelicie osób z MS gatunki Clostriuim perfringens (i ich toksyny) docierając do mózgowia mogą wywoływać objawy charakterystyczne dla MS. Kolejno, niedobór gatunku Faecalibacterium prausnitzii – producenta butyratu(kwasu masłowego) – jest często stwierdzana u osób z MS.

Kwas masłowy oprócz właściwości odżywczych dla kolonocytów, wpływa jednocześnie dodatnio na stymulację limfocytów TREG, odpowiedzialnych między innymi za tolerancję immunologiczną poprzez hamowanie funkcji komórek CD4+ i CD8+, makrofagów, komórek dendrytycznych i komórek NK (hamowanie migracji komórek efektorowych układu immunologicznego).

W modelu mysim udowodniono, że zwiększenie przepuszczalności bariery krew-mózg (jako skutek dysbiozy) wywołało apoptozę (czyli zaplanową śmierć) oligodendrocytów (komórki gleju formujące osłonki mielinowe w centralnym układzie nerwowym)  i aktywację komórek mikrogleju (makrofagi w układzie nerwowym) co przekładało się na procesy demielinizacyjne charakterystyczne dla MS.

Z drugiej strony uszczelnienie bariery jelitowej u zwierząt laboratoryjnych realizowane w drodze podaży szczepów probiotycznych rodzaju Lactobacillus wywołała zależną od IL-10 aktywację limfocytów TREG i następczą redukcję stężenia cytokin prozapalnych, tj. IFN-𝛾, TNF-𝛼, i IL-17.  Stanowi to odzwierciedlenie mechanizmu działania jednego z leków stosowanych w terapii MS, tj. Octanu glatirameru, indukującego limfocyty regulatorowe TREG.

autor wpisu

dr n med Karolina Skonieczna - Żydecka 

 

  1. Wekerle H. Brain Autoimmunity and Intestinal Microbiota: 100 Trillion Game Changers. Trends Immunol. 2017 Jun 7. pii: S1471-4906(17)30059-5. doi: 10.1016/j.it.2017.03.008.
  2. Adamczyk-Sowa M, Medrek A, Madej P, Michlicka W, Dobrakowski P. Does the Gut Microbiota Influence Immunity and Inflammation in Multiple Sclerosis Pathophysiology? J Immunol Res. 2017;2017:7904821. doi: 10.1155/2017/7904821.
  3. Miyake S, Kim S, Suda W, Oshima K, Nakamura M, Matsuoka T, Chihara N, Tomita A, Sato W, Kim SW, Morita H, Hattori M, Yamamura T. Dysbiosis in the Gut Microbiota of Patients with Multiple Sclerosis, with a Striking Depletion of Species Belonging to Clostridia XIVa and IV Clusters. PLoS One. 2015 Sep 14;10(9):e0137429. doi: 10.1371/journal.pone.0137429. eCollection 2015.
  4. Lavasani S, Dzhambazov B, Nouri M, Fåk F, Buske S, Molin G, Thorlacius H, Alenfall J, Jeppsson B, Weström B. A novel probiotic mixture exerts a therapeutic effect on experimental autoimmune encephalomyelitis mediated by IL-10 producing regulatory T cells. PLoS One. 2010 Feb 2;5(2):e9009. doi: 10.1371/journal.pone.0009009.
  5. Ochoa-Repáraz J, Mielcarz DW, Haque-Begum S, Kasper LH. Induction of a regulatory B cell population in experimental allergic encephalomyelitis by alteration of the gut commensal microflora. Gut Microbes. 2010 Mar;1(2):103-108. Epub 2010 Feb 15.