微生物BMAAとパーキンソン病の神経変性の経路

ニューロトキシンβ-n-メチルアミノ-L-アラニン（BMAA）は、原核生物（シアノバクテリア）と真核生物（珪藻および渦巻き植物）微生物の両方のいくつかの種によって生成される天然の非タンパク性ジアミノ酸です。BMAAは、いくつかの生態系の食物連鎖を介して生物拡大することが示されています。たとえば、貝や魚などの魚介類に蓄積し、摂取が可能なニューロンの結果をもたらす可能性のあるBMAAの一般的な食事源です。その興奮毒性の可能性に加えて、BMAAは、神経変性疾患のすべての特徴、すべての特徴の特徴である、タンパク質の誤折り畳みと凝集、特定の酵素と神経炎症の阻害に関与しています。ただし、神経毒性の正確な分子メカニズムは詳細に解明されていません。BMAAは一般的にその自由な形で検出されますが、複雑なBMAA含有分子は、昆虫の腸内細菌病原体によって生成されるパエニラミシンなどの同定も同定されています。一方、ヒト腸内微生物叢のメンバーによるBMAAまたはBMAA含有分子の産生、たとえば、非光合成シアノバクテリアによるメラナバクテリアによる産生は、仮説的なままです。いずれにせよ、BMAAが腸に到達した場合、粘膜免疫系の細胞と腸神経系のニューロン（ENS）と相互作用し、おそらくミトコンドリアを標的とする可能性があります。ここでは、この微生物ニューロトキシンの食事源への慢性曝露がタンパク質の誤って折り畳みおよびミトコンドリア機能障害を促進する可能性のあるメカニズムに関する入手可能な証拠をレビューし、慢性免疫応答、慢性低グレードの腸内炎症、および最終的には神経変性特徴の併用活性化を伴うミトコンドリア機能障害を促進する可能性があります。パーキンソン病（PD）で腸脳軸全体で観察されました。

The neurotoxin β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) is a natural non-proteinogenic diamino acid produced by several species of both prokaryotic (cyanobacteria) and eukaryotic (diatoms and dinoflagellates) microorganisms. BMAA has been shown to biomagnify through the food chain in some ecosystems, accumulating for example in seafood such as shellfish and fish, common dietary sources of BMAA whose ingestion may have possible neuronal consequences. In addition to its excitotoxic potential, BMAA has been implicated in protein misfolding and aggregation, inhibition of specific enzymes and neuroinflammation, all hallmark features of neurodegenerative diseases. However, the exact molecular mechanisms of neurotoxicity remain to be elucidated in detail. Although BMAA is commonly detected in its free form, complex BMAA-containing molecules have also been identified such as the paenilamicins, produced by an insect gut bacterial pathogen. On the other hand, production of BMAA or BMAA-containing molecules by members of the human gut microbiota, for example by non-photosynthetic cyanobacteria, the Melainabacteria, remains only hypothetical. In any case, should BMAA reach the gut it may interact with cells of the mucosal immune system and neurons of the enteric nervous system (ENS) and possibly target the mitochondria. Here, we review the available evidence and hint on possible mechanisms by which chronic exposure to dietary sources of this microbial neurotoxin may drive protein misfolding and mitochondrial dysfunction with concomitant activation of innate immune responses, chronic low-grade gut inflammation, and ultimately the neurodegenerative features observed across the gut-brain axis in Parkinson's disease (PD).