חוקרים במכון ויצמן למדע הראו בעכברים שחיידקי מעיים, המכונים ביחד מיקרוביום המעי, עשויים להשפיע על מהלך של טרשת צדדית אמיוטרופית (ALS), הידועה גם כמחלת לו גריג. כפי שדווח היום ב-Nature, התקדמות מחלה דמוית ALS הואטה לאחר שהעכברים קיבלו זנים מסוימים של חיידקי מעיים או חומרים הידועים כמופרשים על ידי חיידקים אלו.תוצאות ראשוניות מצביעות על כך שהממצאים על התפקוד הרגולטורי של המיקרוביום עשויים להיות ישימים על חולים אנושיים עם ALS.
"המטרה המדעית והרפואית הוותיקה שלנו היא להבהיר את השפעת המיקרוביום על בריאות האדם ומחלות, כשהמוח הוא גבול חדש ומרתק", אומר פרופ' ערן אלינב מהמחלקה לאימונולוגיה. הצוות שלו ביצע את המחקר יחד עם זה של פרופ' ערן סגל מהמחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית. סגל מרחיב: "בהינתן עדויות הולכות וגדלות לכך שהמיקרוביום משפיע על תפקוד המוח ומחלות, רצינו לחקור את התפקיד הפוטנציאלי שלו ב-ALS". את המחקר הובילו פוסט-דוקטורנטים דר. ערן בלאכר וסטברוס בשיארדס, ועל ידי מדענית הצוות ד"ר חגית שפירו, כולם במעבדת אלינב. הם שיתפו פעולה עם ד"ר דפנה רוטשילד, פוסט-דוקטורט במעבדתו של ערן סגל, וד"ר מארק גוטקין, ראש המרפאה למחלות נוירונים מוטוריות במרכז הרפואי הדסה, וכן עם מדענים נוספים מויצמן וממקומות אחרים.
המדענים התחילו להוכיח בסדרת ניסויים שהתסמינים של מחלה דמוית ALS בעכברים מהונדסים החמירו לאחר לעכברים אלה קיבלו אנטיביוטיקה רחבת טווח כדי למחוק חלק ניכר מהמיקרוביום שלהם. בנוסף, המדענים מצאו כי גידול עכברים המועדים ל-ALS בתנאים נטולי חיידקים (שבהם, בהגדרה, עכברים אינם נושאים מיקרוביום משלהם), הוא קשה ביותר, שכן לעכברים אלו היה קשה לשרוד בסביבה הסטרילית. יחד, תוצאות אלו רמזו על קשר פוטנציאלי בין שינויים במיקרוביום לבין התקדמות מחלה מואצת בעכברים שהיו רגישים גנטית ל-ALS.
לאחר מכן, באמצעות שיטות חישוביות מתקדמות, המדענים אפיינו את ההרכב והתפקוד של המיקרוביום בעכברים המועדים ל-ALS, והשוו אותם לעכברים רגילים. הם זיהו 11 זנים מיקרוביאליים שהשתנו בעכברים המועדים ל-ALS עם התקדמות המחלה או אפילו לפני שהעכברים פיתחו תסמיני ALS גלויים.כאשר המדענים בודדו את הזנים המיקרוביאליים הללו ונתנו אותם בזה אחר זה - בצורה של תוספי תזונה דמויי פרוביוטיקה - לעכברים המועדים ל-ALS בעקבות טיפול אנטיביוטי, לחלק מהזנים הללו הייתה השפעה שלילית ברורה על המחלה הדומה ל-ALS. אבל זן אחד, Akkermansia muciniphila, האט משמעותית את התקדמות המחלה בעכברים והאריך את הישרדותם.
כדי לחשוף את המנגנון שבאמצעותו Akkermansia עשויה לייצר את השפעתה, המדענים בחנו אלפי מולקולות קטנות המופרשות על ידי חיידקי המעי. הם התאפסו מולקולה אחת בשם ניקוטינמיד (NAM): רמותיה בדם ובנוזל השדרה של עכברים בעלי נטייה ל-ALS הופחתו בעקבות טיפול אנטיביוטי ועלו לאחר לעכברים אלו הוסיפו Akkermansia, שהצליחה להפריש את המולקולה הזו. כדי לאשר ש-NAM היא אכן מולקולה המופרשת במיקרוביום שיכולה להפריע למהלך של ALS, המדענים החדירו ללא הרף NAM לעכברים המועדים ל-ALS. המצב הקליני של עכברים אלה השתפר באופן משמעותי.מחקר מפורט של ביטוי גנים במוחם העלה כי NAM שיפר את תפקוד הנוירונים המוטוריים שלהם.
