La investigación colaborativa tiene como objetivo romper la conexión entre el intestino y el cerebro

En el tracto gastrointestinal derecho

La disbiosis es un desequilibrio del microbioma intestinal que se ha asociado con diversas afecciones, desde enfermedades cardíacas hasta autismo., y yoSe han establecido vínculos entre el aumento de la permeabilidad intestinal (intestino permeable) y los trastornos psicóticos. Teniendo en cuenta que el microbioma intestinal humano incluye más de 1,000 especies bacterianas, no faltan perpetradores para investigar.

Por ejemplo, las bacterias reductoras de sulfato, como las Desulfovibrionáceas familia, ayudan a regular numerosas funciones corporales a niveles normales. Sin embargo, un aumento en las bacterias reductoras de sulfato puede dañar la barrera intestinal y potencialmente desencadenar la agregación de alfa sinucleína, una proteína que es el componente principal de los depósitos anormales llamados cuerpos de Lewy en el cerebro. El lugar en el que terminan estos agregados de proteínas en el cuerpo tiene mucho que ver con los síntomas que experimentan las personas y la rapidez con la que progresan.

Todavía es controvertido si la patología de la enfermedad de Parkinson podría comenzar en el intestino, pero investigación de mi laboratorio y otros muestran que esta posibilidad es más que factible.

Potencial de alto impacto de la investigación del cerebro-intestino

Cada nuevo estudio nos acerca un paso más al descubrimiento de las causas fundamentales de varias enfermedades debilitantes. Pero hay muchas preguntas de alto impacto en el ámbito de la salud intestinal y cerebral que aún esperan respuesta.

Como mínimo, los descubrimientos futuros ayudarán a mejorar los tratamientos. Por ejemplo, los medicamentos actuales para la enfermedad de Parkinson se vuelven menos efectivos con el tiempo, en parte debido a la disbiosis. Averiguar a qué aspecto de la disbiosis apuntar podría mejorar la eficacia de la medicación.

En el escenario más prometedor, podríamos descubrir que la disbiosis y el intestino permeable desempeñan un papel más causal como mecanismos tempranos de la enfermedad, lo que conduciría a tratamientos que prevendrían la enfermedad de Parkinson o la demencia con cuerpos de Lewy antes de que el cerebro se vea afectado.

Cambiar el enfoque a otros síntomas

Mi laboratorio está interesado en los mecanismos que impulsan las enfermedades con cuerpos de Lewy, que se manifiestan de diferentes maneras. Por ejemplo, el primeros signos de la enfermedad de Parkinson suelen ser síntomas motores, mientras que los primeros síntomas de Demencia con cuerpos de Lewy son típicamente cognitivos. Algunos pacientes con Parkinson permanecen estables durante décadas, mientras que en otros la enfermedad progresa rápidamente. Todavía no podemos responder el "por qué" detrás de estas diferencias, por lo que estamos abordando el problema desde los ángulos más prometedores.

En la enfermedad de Parkinson, los tratamientos actuales se centran en los síntomas motores característicos, como los temblores. Pero el campo se está desplazando hacia los síntomas no motores, como el deterioro cognitivo y la disfunción del sistema nervioso autónomo. Estos ocurren fuera del cerebro y pueden afectar la función cardiovascular y gastrointestinal.

En mi laboratorio estamos particularmente interesados ​​en comprender mejor la disfunción gastrointestinal y la disfunción cerebrovascular, dos áreas que están poco exploradas. Queremos descubrir los factores que conducen a diferentes síntomas y velocidades de progresión variables de estos trastornos.

Eliminar el problema con la investigación

Los investigadores todavía están aprendiendo si las disfunciones intestinales como la disbiosis y el intestino permeable son secundarias a procesos patológicos o si son causas. Para ayudar a resolver este enigma, mi laboratorio está resucitando una teoría original de la enfermedad de Parkinson. Esta teoría dice que un patógeno desconocido (que ahora sabemos son agregados de alfa-sinucleína) se desarrolla en el intestino y llega al cerebro. Al investigar primero el intestino, esperamos encontrar las fuentes, o al menos los factores influyentes, de la enfermedad.

Nuestro próximo estudio R01 de los Institutos Nacionales de Salud, llamado, evaluará la disbiosis y el intestino permeable. Nuestra hipótesis es que la proliferación de bacterias reductoras de sulfato es un factor importante en las enfermedades con cuerpos de Lewy. Esta investigación es fundamental y tiene como objetivo identificar factores que justifican una mayor investigación para que podamos llegar a la raíz del desequilibrio gastrointestinal y sus complicaciones. 

Evaluaremos muestras de sangre, muestras de heces, muestras de orina y pruebas de aliento con lactulosa de los pacientes, y también utilizaremos pruebas neuropsicológicas y neuroimagen. Al analizar estos resultados, podemos ver qué factores están presentes en las primeras etapas del curso de la enfermedad, cómo se comportan en etapas posteriores y si están asociados con los resultados clínicos.

Esta investigación nos ayudará a identificar los factores contribuyentes, que potencialmente conducirán a tratamientos que puedan adelantarse a enfermedades como el Parkinson y tratarlas antes de que se afiancen. El estudio inscribirá a tres cohortes (además de un grupo de participantes sanos): una cohorte de trastorno de conducta del sueño REM idiopático, una cohorte de enfermedad de Parkinson y una cohorte de demencia con enfermedad de cuerpos de Lewy. 

Profesores y alumnos que apoyan el movimiento hacia adelante

Para poner en marcha este proyecto de investigación se requirió la colaboración de mentores que abarcan varias disciplinas:

• Sarah Pirio Richardson y la Dra. Amanda Deligtisch en Neurología
• Henry Lin y Alex Birg en Gastroenterología
• Shanna Díaz en Medicina del sueño
• Andrew Mayer y el Dr. Andrei Vakhtin del Red de investigación de la mente

Esta comunidad de investigación colaborativa y unida es la razón por la que regresé al Centro de Ciencias de la Salud de la UNM después de terminar mi trabajo postdoctoral en neuropsicología en la Universidad de Stanford. Mi objetivo es continuar con la tradición de apoyar a los investigadores jóvenes y ayudarlos a colaborar para descubrir nuevos tratamientos.

Los alumnos de mi laboratorio siempre son bienvenidos a crear su propio proyecto y estaré encantado de brindarles apoyo. Intento adaptar la participación de los alumnos para que participen en proyectos que les interesen y asuman roles que sean beneficiosos para sus carreras.

Además de los activos de nuestra facultad, el entorno de investigación también es sólido. Para residentes y becarios que están interesados ​​en la investigación, existe un enorme potencial para ser parte de descubrimientos que cambiarán vidas. La red de investigación de la mente tiene la infraestructura para soportar imágenes por resonancia magnética (MRI), magnetoencefalografía (MEG) y electroencefalograma (EEG) y el Estudio Integral de Nene y Jamie Koch. Centro de Trastornos del Movimiento en el Departamento de Neurología dispone de nuevos equipos para estudios de estimulación magnética transcraneal (EMT).

Todos estos importantes recursos desempeñan un papel importante para ayudar a avanzar en la investigación para que podamos desarrollar nuevos tratamientos que ayuden a los pacientes al ampliar el conocimiento sobre la conexión entre el intestino y el cerebro.