Footprints of a microbial toxin from the gut microbiome to mesencephalic mitochondria

生物 炎症 神经炎症 肠道菌群 失调 多巴胺能 线粒体 肠-脑轴 神经退行性变 免疫学 免疫系统 先天免疫系统 免疫 肠道通透性 细胞生物学 神经科学 多巴胺 疾病 医学 病理
作者
A. Raquel Esteves,Mário F. Munoz-Pinto,Daniela Nunes-Costa,Emanuel Candeias,Diana F. Silva,João Duarte Magalhães,A. Raquel Pereira-Santos,Ildete L. Ferreira,Susana Alarico,Igor Tiago,Nuno Empadinhas,Sandra M. Cardoso
出处
期刊:Gut [BMJ]
卷期号:72 (1): 73-89 被引量:23
标识
DOI:10.1136/gutjnl-2021-326023
摘要

Idiopathic Parkinson's disease (PD) is characterised by alpha-synuclein (aSyn) aggregation and death of dopaminergic neurons in the midbrain. Recent evidence posits that PD may initiate in the gut by microbes or their toxins that promote chronic gut inflammation that will ultimately impact the brain. In this work, we sought to demonstrate that the effects of the microbial toxin β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) in the gut may trigger some PD cases, which is especially worrying as this toxin is present in certain foods but not routinely monitored by public health authorities.To test the hypothesis, we treated wild-type mice, primary neuronal cultures, cell lines and isolated mitochondria with BMAA, and analysed its impact on gut microbiota composition, barrier permeability, inflammation and aSyn aggregation as well as in brain inflammation, dopaminergic neuronal loss and motor behaviour. To further examine the key role of mitochondria, we also determined the specific effects of BMAA on mitochondrial function and on inflammasome activation.BMAA induced extensive depletion of segmented filamentous bacteria (SFB) that regulate gut immunity, thus triggering gut dysbiosis, immune cell migration, increased intestinal inflammation, loss of barrier integrity and caudo-rostral progression of aSyn. Additionally, BMAA induced in vitro and in vivo mitochondrial dysfunction with cardiolipin exposure and consequent activation of neuronal innate immunity. These events primed neuroinflammation, dopaminergic neuronal loss and motor deficits.Taken together, our results demonstrate that chronic exposure to dietary BMAA can trigger a chain of events that recapitulate the evolution of the PD pathology from the gut to the brain, which is consistent with 'gut-first' PD.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
谭平完成签到 ,获得积分10
17秒前
雪妮完成签到 ,获得积分10
18秒前
三十四画生完成签到 ,获得积分10
34秒前
1661714136完成签到 ,获得积分10
43秒前
Johnlian完成签到 ,获得积分10
44秒前
维维完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Dingz完成签到,获得积分10
1分钟前
郭星星完成签到,获得积分10
1分钟前
su完成签到 ,获得积分10
1分钟前
njzhangyanyang完成签到,获得积分10
1分钟前
Echoheart完成签到,获得积分10
1分钟前
大傻春完成签到 ,获得积分10
1分钟前
月亮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉静怜蕾发布了新的文献求助10
1分钟前
ruiii完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
心流完成签到 ,获得积分10
1分钟前
亱梦完成签到,获得积分10
1分钟前
微笑蜗牛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
可耐的无剑完成签到 ,获得积分10
2分钟前
俊逸书琴完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王小裔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
星豆豆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cc完成签到 ,获得积分10
2分钟前
八森木完成签到 ,获得积分10
2分钟前
白嫖论文完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zjuszk完成签到 ,获得积分10
2分钟前
唯梦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Lrh完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lzz完成签到,获得积分10
3分钟前
李思晴完成签到 ,获得积分10
3分钟前
lululululululu完成签到 ,获得积分10
3分钟前
theo完成签到 ,获得积分10
3分钟前
香菜皮蛋完成签到 ,获得积分10
3分钟前
风不尽,树不静完成签到 ,获得积分10
3分钟前
ma完成签到 ,获得积分10
3分钟前
logolush完成签到 ,获得积分10
3分钟前
wxnice完成签到,获得积分10
3分钟前
多克特里完成签到 ,获得积分10
3分钟前
蟲先生完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
Retention of title in secured transactions law from a creditor's perspective: A comparative analysis of selected (non-)functional approaches 500
"Sixth plenary session of the Eighth Central Committee of the Communist Party of China" 400
Introduction to Modern Controls, with illustrations in MATLAB and Python 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3056622
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2713085
关于积分的说明 7434643
捐赠科研通 2358183
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1249312
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 607027
版权声明 596227