Studie na hlodavcích: Jak mohou střevní bakterie ovlivňovat úzkost
Nová studie provedená v Irsku na hlodavcích ukazuje, že některé oblasti mozku silně zapojené do úzkosti a deprese jsou významně ovlivněny střevními mikroby prostřednictvím biologických molekul nazývaných mikroRNA (miRNA).
Zjištění zveřejněná v časopise Mikrobiom, vrhlo nové světlo na to, jak mohou střevní bakterie ovlivňovat chování podobné úzkosti.
Vědci z APC Microbiome Institute na University College Cork studovali souvislost mezi střevními bakteriemi a miRNA v mozku a zjistili, že u mozků myší bez mikrobů došlo ke změně významného počtu miRNA. Tyto myši, které byly vychovány v bezbakteriální bublině, vykazovaly abnormální úzkost, deficity společenskosti a poznání a zvýšené chování podobné depresi.
"Zdá se, že střevní mikroby ovlivňují miRNA v amygdale a prefrontální kůře," uvedl odpovídající autor Dr. Gerard Clarke.
"To je důležité, protože tyto miRNA mohou ovlivnit fyziologické procesy, které jsou zásadní pro fungování centrálního nervového systému a v oblastech mozku, jako je amygdala a prefrontální kůra, které jsou silně zapojeny do úzkosti a deprese."
miRNA jsou krátké sekvence nukleotidů (stavebních kamenů DNA a RNA), které mohou ovlivnit expresi genů. Předpokládá se, že dysregulace nebo dysfunkce těchto molekul je základním faktorem přispívajícím k duševním poruchám souvisejícím se stresem, neurodegenerativním onemocněním a poruchám neurového vývoje. Kromě toho se změny miRNA v mozku účastní chování podobného úzkosti.
"Je možné modulovat miRNA v mozku pro léčbu psychiatrických poruch, ale výzkum v této oblasti čelil několika výzvám, například nalezení bezpečných a biologicky stabilních sloučenin, které jsou schopné překonat hematoencefalickou bariéru a poté působit na požadované místo v mozku, “řekl Clarke.
"Naše studie naznačuje, že některé překážky, které stojí v cestě využití terapeutického potenciálu miRNA, by mohly být odstraněny namířením na střevní mikrobiom."
Zjištění ukazují, že hladiny 103 miRNA byly odlišné v amygdale a 31 v prefrontální kůře myší vychovávaných bez střevních bakterií (GF myši) ve srovnání s běžnými myšmi. Přidání střevního mikrobiomu později v životě však normalizovalo některé změny miRNA v mozku.
Studie naznačuje, že pro správnou regulaci miRNA v těchto oblastech mozku je nezbytný zdravý mikrobiom. Předchozí výzkum ukázal, že manipulace s střevním mikrobiomem ovlivňuje chování podobné úzkosti, ale podle autorů je to poprvé, co byl střevní mikrobiom spojen s miRNA jak v amygdala, tak v prefrontální kůře.
K určení, které miRNA byly přítomny v amygdale a prefrontální kůře, vědci použili sekvenování nové generace (NGS) u skupin 10-12 kontrolních myší s normální střevní mikroflórou, myší GF a myší ex-GF - kolonizovaných bakteriemi jejich ustájením u kontrolních myší - a dospělých potkanů, jejichž normální mikrobiota byla vyčerpána antibiotiky.
Vědci zjistili, že vyčerpání mikrobioty dospělých potkanů antibiotiky ovlivnilo některé miRNA v mozku podobným způsobem jako myši GF. To naznačuje, že i když je v časném životě přítomna zdravá mikrobiota, následné změny v dospělosti mohou podle autorů ovlivnit miRNA v mozku související s chováním podobným úzkosti.
Přesný mechanismus, kterým je střevní mikrobiota schopna ovlivňovat miRNA v mozku, je stále nejasný, tvrdí vědci. A zatímco studie ukazuje, že účinky mikrobioty na miRNA jsou přítomny u více než jednoho druhu (myši a krysy), je třeba provést další výzkum v souvislosti mezi střevními bakteriemi, miRNA a úzkostným chováním, než bude možné výsledky přeložit na klinické prostředí.
"Jedná se o výzkum v rané fázi, ale možnost dosáhnout požadovaného dopadu na miRNA ve specifických oblastech mozku zaměřením na střevní mikroflóru - například pomocí psychobiotik - je lákavou vyhlídkou," uvedl Clarke.
Zdroj: BioMed Central
