アルツハイマー病と口腔・腸内微生物叢との関連。毛穴形成タンパク質がミッシングリンク？

Association between Alzheimer's Disease and Oral and Gut Microbiota: Are Pore Forming Proteins the Missing Link?

• Sebastian Aguayo
• Christina Maria Anna Pia Schuh
• Benjamin Vicente
• Luis Gerardo Aguayo

抄録

アルツハイマー病（AD）は、世界中で何百万人もの人々に影響を与える神経変性疾患です。それは、脳内の脳アミロイドβ（Aβ）プラーク沈着、シナプス切断、およびそれに続く進行性の神経細胞死に関連付けられています。ADの病態解明はかなり進んでいますが、その具体的な原因はいまだによくわかっていません。最近の研究では、特定の感染症と認知症との間には、細菌の脳への侵入や毒素産生による直接的なものか、免疫応答の調節による間接的なものか、いずれかの関連性が示唆されている。そこで本研究では、様々な細胞膜にAβが形成する細孔と同様の作用をする細孔形成性を有する抗菌ペプチドの存在を含め、細菌感染とADの新たな課題に焦点を当てています。特に口腔内細菌とバイオフィルムに焦点を当て、ADにおける細菌感染と毒素産生に関連した潜在的なメカニズムに注目しています。脳への毒素だけでなく、ポーリンの輸送と配信上の細菌の外膜小胞の役割も議論されています。Aβはいくつかの細菌に対して抗菌活性を有することが示されており、脳内の細菌や細菌毒素への反応としてアップレギュレーションされる可能性があります。さらなる研究が必要ですが、バイオフィルムを介した疾患の制御は、AD発症の重要な予防メカニズムになる可能性があると考えています。

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative condition affecting millions of people worldwide. It is associated with cerebral amyloid-β (Aβ) plaque deposition in the brain, synaptic disconnection, and subsequent progressive neuronal death. Although considerable progress has been made to elucidate the pathogenesis of AD, the specific causes of the disease remain highly unknown. Recent research has suggested a potential association between certain infectious diseases and dementia, either directly due to bacterial brain invasion and toxin production, or indirectly by modulating the immune response. Therefore, in the present review we focus on the emerging issues of bacterial infection and AD, including the existence of antimicrobial peptides having pore-forming properties that act in a similar way to pores formed by Aβ in a variety of cell membranes. Special focus is placed on oral bacteria and biofilms, and on the potential mechanisms associating bacterial infection and toxin production in AD. The role of bacterial outer membrane vesicles on the transport and delivery of toxins as well as porins to the brain is also discussed. Aβ has shown to possess antimicrobial activity against several bacteria, and therefore could be upregulated as a response to bacteria and bacterial toxins in the brain. Although further research is needed, we believe that the control of biofilm-mediated diseases could be an important potential prevention mechanism for AD development.