Eindelijk! Wetenschappers denken oorzaak van Parkinson op het spoor te zijn

In de meeste gevallen wordt de Ziekte van Parkinson waarschijnlijk veroorzaakt door een bacterie. Onduidelijk is echter nog waar (toekomstige) Parkinsonpatiënten dit ziekmakende micro-organisme precies ontmoeten.

Al twee eeuwen proberen wetenschappers de oorzaak van de Ziekte van Parkinson te achterhalen. En onderzoek heeft inmiddels uitgewezen dat de ziekte te herleiden is naar de vorming van onoplosbare opeenhopingen van alfa-synucleïne: een eiwit dat veel voorkomt in de menselijke hersenen. Dat opeengehoopte alfa-synucleïne veroorzaakt vervolgens schade aan de hersencellen, wat resulteert in de symptomen van de Ziekte van Parkinson. In een heel klein deel van de Parkinson-gevallen – ongeveer tien procent – is die opeenhoping van alfa-synucleïne te herleiden naar specifieke, gemuteerde genen. Voor de overige 90 procent van de Parkinson-patiënten geldt echter dat we eigenlijk geen idee hebben waarom alfa-synucleïne-eiwitten zich in hun hersenen ophopen. Maar in het blad Molecular Bacterial Pathogenesis maken onderzoekers nu wat dat betreft voorzichtig melding van een mogelijke doorbraak. Ze hebben namelijk meerdere, sterke aanwijzingen gevonden dat het leeuwendeel van de Parkinson-gevallen veroorzaakt wordt door een bacterie.

Over de bacteriën
Het gaat om specifieke stammen van de Desulfovibrio-bacterie. “Desulfovibrio-bacteriën komen veelvuldig in onze omgeving en in de ingewanden van dieren en mensen voor,” vertelt onderzoeker Per Saris aan Scientias.nl. “En daarom tref je ze ook aan in water en voedsel. Waarschijnlijk is het zelfs zo dat we Desulfovibrio-bacteriën dagelijks, in kleine hoeveelheden, eten.” Het klinkt misschien tamelijk angstaanjagend, maar zoals gezegd is niet elke Desulfovibrio-bacterie potentieel gevaarlijk; in hun studie brengen Saris en collega’s specifieke stammen van deze bacterie in verband met Parkinson. “Op dit moment weten we niet waar deze mogelijk ziekteverwekkende stammen – die we bij Parkinson-patiënten aantreffen – hun oorsprong vinden.”

Besmettelijk?
Nu er sterke aanwijzingen zijn gevonden dat de Ziekte van Parkinson mogelijk veroorzaakt wordt door een bacterie, vraag je je misschien af of dat betekent dat de ziekte op de één of andere manier ook besmettelijk zou kunnen zijn. Daar is echter geen enkele aanwijzing voor, zo benadrukt Saris. “Echtgenoten of echtgenotes van Parkinson-patiënten herbergen niet per se (de met Parkinson geassocieerde, red.) Desulfovibrio-stammen, wat suggereert dat mogelijk ziekmakende Desulfovibrio-stammen niet goed in staat zijn om zich van mens op mens te verspreiden.”

Eerder onderzoek
Het idee dat een bacterie weleens aan de Ziekte van Parkinson ten grondslag kon liggen, ontstond een aantal jaren geleden reeds, toen de onderzoeksgroep van Saris de uitwerpselen van twintig Parkinsonpatiënten en evenveel gezonde volwassenen analyseerde. Ze ontdekten zo dat in de darmen van Parkinsonpatiënten meer Desulfovibrio-bacteriën te vinden zijn dan in de darmen van gezonde mensen. Daarnaast bleek de concentratie Desulfovibrio-bacteriën in de darmen van Parkinson-patiënten verband te houden met de ernst van de ziekte; hoe meer Desulfovibrio-bacteriën de patiënten herbergden, hoe ernstiger hun Parkinson-symptomen.

Rondwormen
In hun nieuwe studie borduren Saris en collega’s op dit eerdere werk voort. Het doel van het nieuwe onderzoek was daarbij om te onderzoeken of de Desulfovibrio-stammen die in de darmen van Parkinson-patiënten zijn aangetroffen ook daadwerkelijk leiden tot de Ziekte van Parkinson. De onderzoekers verzamelden daartoe een aantal rondwormen, behorende tot de soort Caenorhabditis elegans. Vervolgens voerden ze deze rondwormen de Desulfovibrio-bacteriën die in de darmen van Parkinson-patiënten zijn aangetroffen of de Desulfovibrio-bacteriën afkomstig uit de darmen van gezonde mensen. In beide gevallen ontstonden daarop, in de hersenen van de rondwormen, onoplosbare opeenhopingen van alfa-synucleïne ontstaan. “Maar het volume van de opeenhopingen (veroorzaakt door Desulfovibrio-bacteriën afkomstig van gezonde mensen, red.) is klein,” aldus Saris. “Desulfovibrio-stammen afkomstig van Parkinson-patiënten veroorzaakten meer en grotere opeenhopingen van alfa-synucleïne, wat suggereert dat deze stammen veel beter in staat zijn om alfa-synucleïne op te laten hopen.”

Van de darmen naar het brein
In deze studie wordt (opnieuw) een verband gelegd tussen bacteriën in de darmen en een opeenhoping van bepaalde eiwitten in het brein. Dat klinkt op het eerste gezicht misschien een beetje vreemd; de darmen zijn een behoorlijk eind van het brein verwijderd. Hoe bacteriën in de darmen er toch in slagen om hersenschade aan te richten, is nog niet helemaal duidelijk, maar onderzoekers hebben er wel ideeën over, zo vertelt Saris. “De Desulfovibrio-bacteriën kunnen waterstofsulfide produceren: een gas dat in hogere concentraties giftig is en enterische zenuwcellen (zenuwcellen in de darmwand, red.) zodanig verstoren dat alfa-synucleïne zich in deze cellen beginnen op te hopen.” Daarbij moet worden opgemerkt dat darmen zich normaliter wel kunnen wapenen tegen giftige concentraties waterstofsulfide. “Gezonde darmen zijn in staat om zich daar tegen te beschermen, met behulp van enzymen,” vertelt Saris. “Die enzymen worden echter in kleinere hoeveelheden aangemaakt wanneer het weefsel in de darmen ontstoken is. Dus als je een ontsteking hebt en daardoor minder goed in staat bent om waterstofsulfide onschadelijk te maken, kan dit giftige gas ervoor zorgen dat alfa-synucleïne zich ophopen.” Mogelijk zijn de Desulfovibrio-stammen die we bij Parkinson-patiënten aantreffen dan ook beter in staat om naast het produceren van waterstofsulfide ook ontstekingen in de darmen te veroorzaken, waardoor de darmen de vorming van giftige concentraties waterstofsulfide en daaruit voortvloeiende opeenhopingen van alfa-synucleïne niet kunnen voorkomen. Maar dat is op dit moment nog speculatie.
Daarnaast kunnen Desulfovibrio-bacteriën mogelijk nog op een andere manier tot schade leiden. “De meeste Desulfovibrio-bacteriën zijn tevens in staat om magnetiet te produceren; een stof waarvan eerder eveneens is aangetoond dat het onze cellen zo schaadt dat het leidt tot een opeenhoping van alfa-synucleïne. We weten nog niet of de Desulfovibrio-stammen die we bij Parkinson-patiënten hebben gezien ook magnetiet produceren, maar we zijn dat nu aan het uitzoeken.” In beide scenario’s beperkt de schade zich in eerste instantie tot de darmen; daar hopen zich in de enterische zenuwcellen alfa-synucleïne op. Maar daar blijft het niet bij. “Zodra de opeenhoping van alfa-synucleïne in de enterische zenuwcellen heeft plaatsgevonden, kan die opeenhoping zich verder – van cel tot cel – in de nervus vagus, die direct naar het brein leidt, verspreiden. Zodra het brein bereikt is, beginnen cellen af te sterven en ontstaan de bewegingsproblemen.”

Het nieuwe onderzoek wijst dus uit dat zowel Parkinson-patiënten als gezonde mensen Desulfovibrio-bacteriën bij zich dragen, maar dat Parkinson-patiënten er meer herbergen én dat deze bacteriën tot omvangrijkere opeenhopingen van alfa-synucleïne leiden. “De bacteriestammen van gezonde mensen zijn duidelijk anders dan die van Parkinson-patiënten,” stelt Saris. En die verschillen – en de implicaties die deze hebben voor de gezondheid van mensen – worden nu nader onderzocht. Zo wordt momenteel bijvoorbeeld het genoom van de Desulfovibrio-bacteriën afkomstig van gezonde mensen vergeleken met dat van Desulfovibrio-bacteriën afkomstig van Parkinson-patiënten. In afwachting van die resultaten blijft het gissen naar wat de Desulfovibrio-stammen die bij Parkinson-patiënten worden aangetroffen zoveel gevaarlijker maakt dan de Desulfovibrio-bacteriën die bij gezonde mensen zijn teruggevonden. “Op dit moment weten we het gewoon niet. Misschien zijn de lipopolysachariden op het oppervlak van de Desulfovibrio-bacteriën die we bij Parkinson-patiënten zien wel beter in staat om ontstekingen te veroorzaken, misschien kunnen zij biofilms vormen op onze darmcellen of zijn ze beter in staat om waterstofsulfide of magnetiet te vormen?” Het roept natuurlijk direct de vervolgvraag op waarom de Desulfovibrio-bacteriën die nu in verband worden gebracht met grote opeenhopingen van alfa-synucleïden en dus Parkinson bij de één wel voet aan de wal krijgen en bij de ander niet. Ook dat is nog onduidelijk, maar Saris wijst er in het kader hiervan op dat het microbioom – de complete verzameling micro-organismen woonachtig in de darmen – van Parkinsonpatiënten verschilt van dat van gezonde mensen. “Mogelijk biedt dat bepaalde Desulfovibrio-stammen de kans om in de darmen te gedijen,” speculeert Saris. “Maar niemand weet nog wat er precies voor zorgt dat deze, een opeenhoping van alfa-synucleïne veroorzakende, bacteriën in sommige darmen wel en in andere niet floreren.”

Vervolgvragen
En zo roept de studie nog wel meer vragen op. Bijvoorbeeld: hoe veroorzaken sommige Desulfovibrio-stammen nu precies een opeenhoping van alfa-synucleïnen. “Is het via de productie van waterstofsulfide of magnetiet, of heeft het te maken met de lipopolysachariden, iets anders of een combinatie van factoren misschien?” Het is iets wat Saris en collega’s momenteel nader uitzoeken.

Behandeling?
Daarnaast wordt ook gekeken of de bevindingen gebruikt kunnen worden om Parkinson te behandelen. “Onze resultaten maken het mogelijk om te screenen op schadelijke Desulfovibrio-bacteriën,” aldus Saris. En als die in de darmen van mensen gevonden worden, kunnen er wellicht maatregelen worden getroffen om deze bacteriën te verwijderen. “En zo de symptomen van Parkinson-patiënten te verlichten of de voortgang van de ziekte te vertragen. Want zodra de Desulfovibrio-bacteriën uit de darmen verwijderd zijn, worden er geen alfa-synucleïden meer gevormd in de darmcellen.” En mogelijk kan op een vergelijkbare wijze zelfs voorkomen worden dat mensen de ziekte ontwikkelen. “Onze studie biedt handvaten voor de preventie van de Ziekte van Parkinson, aangezien deze Desulfovibrio-stammen in uitwerpselen geïdentificeerd en gekwantificeerd kunnen worden. In een screeningsprogramma zou je mensen die grote hoeveelheden Desulfovibrio-bacteriën bij zich dragen, maar nog geen Parkinson ontwikkeld hebben, kunnen identificeren. En vervolgens kun je actie ondernemen om die bacteriën uit de darmen van deze mensen te verwijderen en zo waarschijnlijk hun kans op de Ziekte van Parkinson te verkleinen.”

Voor nu is dat echter nog verre toekomstmuziek, zo benadrukt Saris. “Er is nog geen onderzoek gedaan naar het verwijderen van Desulfovibrio-stammen bij Parkinson-patiënten en dergelijke onderzoeken kosten ook jaren tijd. Onze resultaten zijn misschien een doorbraak als het gaat om ons begrip van hoe de Ziekte van Parkinson begint, maar veel meer onderzoek is nodig alvorens onze resultaten ook gebruikt kunnen worden om Parkinson-patiënten te helpen.”

Bronmateriaal

"Researchers discover a potential cause of Parkinson’s disease" - Universiteit van Helsinki
Interview met Per Saris
Afbeelding bovenaan dit artikel: Marian VejCik from Getty Images (via Canva Pro)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd