Afbraak van proteinen aan de synaps door middel van autofagie: implicaties voor de ziekte van Parkinson

Onderzoek naar de menselijke darmmicrobiota is de afgelopen 2 decennia tot bloei gekomen naarmate het bewijs van de impact ervan op de menselijke gezondheid zich opstapelt. Terwijl studies naar de darmmicrobiota van Westerse en geïndustrialiseerde populaties inmiddels duizenden publicaties hebben opgeleverd, kregen populaties in ontwikkelingslanden tot op heden aanzienlijk minder aandacht. De tientallen publicaties die het microbioom van deze minder vertegenwoordigde populaties hebben bestudeerd geven een eerste idee van de uitgebreide biodiversiteit die nog moet worden ontdekt en de talrijke verschillen in vergelijking met westerse populaties. Opmerkelijk is dat afgelegen populaties in ontwikkelingslanden bacteriën bezitten die volledig afwezig of zeldzaam zijn in de darmmicrobiota van geïndustrialiseerde populaties. Deze zogenaamde VANISH (Volatile and/or Associated Negatively with Industrialized Societies of Humans) taxa omvatten vertegenwoordigers van de families Prevotellaceae (Prevotella), Paraprevotellaceae (Paraprevotella), Succinivibrionaceae (Succinivibrio en Ruminobacter) en Spirochaetaceae (Treponema). In dit onderzoek analyseerden wij het darmmicrobioom van een grote in transitie zijnde landelijke Congolese populatie gekenmerkt door een vermoedelijke homogene levensstijl met next-generation sequencing (zowel 16S rRNA-genmarker als shotgun) om eventuele associaties tussen het voorkomen van VANISH soorten en de gezondheid van de gastheer te detecteren. Deze analyse leverde geen betekenisvolle correlatie op tussen VANISH taxa en gezondheids- of ziekteparameters, doch wel een trend dat deze taxa voornamelijk voorkomen binnen normale vochtigheidsbereiken in plaats van extreem hoge of lage vochtigheid. Deze geconserveerde bacteriën in populaties van landelijke ontwikkelingslanden lijken vanuit dit perspectief niet pathogeen, maar een gunstige rol is ook niet duidelijk. Ze waren aanwezig bij zowel zieke als gezonde individuen.

Ondanks de speculaties over de positieve rol van VANISH taxa was er geen bacterieel isolaat beschikbaar om deze hypothese te onderzoeken. Op basis van vergelijkingen van verschillende niet-Westerse cohorten hebben we daarom besloten om een vertegenwoordiger te isoleren van het genus Treponema. Dit organisme werd aangetroffen in de Congolese cohort, en was tevens aanwezig in een Peruaanse cohort waarbij we officiële toelating hebben bekomen om bacteriën te isoleren uit fecale stalen. Eén van de bekomen isolaten bleek te behoren tot een nieuw Treponema species dat uitgebreid werd beschreven in deze thesis, inclusief sequentie analyse van het volledige genoom. Het feit dat deze bacterie uit een fecaal staal werd geïsoleerd suggereert tevens de mogelijkheid om de passage door het maag-darmkanaal te overleven, en dus actieve betrokkenheid bij interacties met gastheercellen en andere bacteriën.

Vooraleer mogelijke interacties met een zoogdiergastheer worden onderzocht werd de nieuw geïsoleerde Treponema stam eerst getest op pathogeniciteit en kolonisatie potentieel in een muizenmodel. In de geteste omstandigheden werd geen teken van pathogeniciteit bij SPF- en kiemvrije muizen waargenomen. Het kolonisatiepotentieel bleek echter veel moeilijker te evalueren omdat geen bewijs van kolonisatie werd verkregen. Er is dus verder onderzoek nodig om te achterhalen of deze bacteriën effectief kunnen interageren met het intestinale immuunsysteem van hun gastheer en/of specifieke voordelen kunnen bieden.