Myší studie: Jak serotonin a antidepresiva ovlivňují střevní bakterie
Serotonin a léky, které se zaměřují na serotonin, jako jsou antidepresiva, mohou mít zásadní vliv na střevní mikroflóru, přibližně 100 bilionů bakterií a dalších mikrobů, které žijí ve střevech lidského těla, podle nové myší studie vedené biology z univerzity Kalifornie, Los Angeles (UCLA).
Serotonin je neurotransmiter nebo chemický posel, který slouží mnoha funkcím v lidském těle, včetně hraní hlavní role v emocích a štěstí. Odhaduje se, že 90% serotoninu v těle se produkuje ve střevech, kde ovlivňuje imunitu střev.
Výzkumný tým identifikoval konkrétní střevní bakterii, která dokáže detekovat a transportovat serotonin do bakteriálních buněk. Když myši dostaly antidepresivum fluoxetin nebo Prozac, biologové zjistili, že to snižuje transport serotoninu do jejich buněk. Tato bakterie, o které se ví málo, se nazývá Turicibacter sanguinis.
Zjištění jsou zveřejněna v časopise Přírodní mikrobiologie.
"Naše předchozí práce ukázala, že konkrétní střevní bakterie pomáhají střevu produkovat serotonin." V této studii jsme měli zájem zjistit, proč by to mohli udělat, “uvedla hlavní autorka Dr. Elaine Hsiao, odborná asistentka UCLA pro integrativní biologii a fyziologii a pro mikrobiologii, imunologii a molekulární genetiku na UCLA College; a zažívacích chorob na Lékařské fakultě Davida Geffena v UCLA.
Hsiao a její tým uvedli v deníku Buňka v roce 2015 produkuje u myší specifická směs bakterií, která se skládá hlavně z Turicibacter sanguinis a Clostridia, molekuly, které signalizují střevním buňkám, aby zvýšily produkci serotoninu.
Když vědci vychovali myši bez bakterií, chybělo více než 50% jejich střevního serotoninu. Ale když tým přidal zpět bakteriální směs hlavně Turicibacter a Clostridia, jejich serotonin se zvýšil na normální hladinu.
Tato studie přiměla tým přemýšlet, proč bakterie signalizují našim střevním buňkám, aby produkovaly serotonin. Používají mikroby serotonin, a pokud ano, k čemu?
V nové studii vědci přidali serotonin do pitné vody některých myší a ostatní vychovali mutací (vytvořenou změnou specifického genu pro transport serotoninu), která zvýšila hladinu serotoninu v jejich vnitřnostech.
Po prostudování mikrobioty hlodavců tým zjistil, že bakterie Turicibacter a Clostridia se významně zvýšily, když bylo ve střevě více serotoninu.
Pokud se tyto bakterie zvýší v přítomnosti serotoninu, možná mají nějaký buněčný aparát pro detekci serotoninu, spekulovali vědci.
Ve spolupráci se spoluautorkou Dr. Lucy Forrestovou a jejím týmem z Národního institutu neurologických poruch a mozkové mrtvice v Národním ústavu zdraví našli vědci protein u více druhů Turicibacter, který má určitou strukturální podobnost s proteinem, který transportuje serotonin u savců . Když pěstovali v laboratoři Turicibacter sanguinis, zjistili, že bakterie dováží do buňky serotonin.
V dalším experimentu vědci přidali antidepresivum fluoxetin, který normálně blokuje savčí serotoninový transportér, do zkumavky obsahující Turicibacter sanguinis. Zjistili, že bakterie transportuje podstatně méně serotoninu.
Tým zjistil, že vystavení Turicibacter sanguinis serotoninu nebo fluoxetinu ovlivnilo, jak dobře by se bakterie mohla prospívat v gastrointestinálním traktu. V přítomnosti serotoninu bakterie rostla na vysoké hladiny u myší, ale když byla vystavena fluoxetinu, bakterie rostla na nízké hladiny u myší.
"Předchozí studie z naší laboratoře a dalších ukázaly, že specifické bakterie podporují hladinu serotoninu ve střevě," uvedl hlavní autor Dr. Thomas Fung, postdoktorand.
"Naše nová studie nám říká, že některé střevní bakterie mohou reagovat na serotonin a léky, které serotonin ovlivňují, jako antidepresiva." Jedná se o jedinečnou formu komunikace mezi bakteriemi a našimi vlastními buňkami prostřednictvím molekul tradičně uznávaných jako neurotransmitery. “
Nové poznatky se shodují s rostoucím počtem studií, které ukazují, že antidepresiva mohou změnit střevní mikroflóru.
"Do budoucna," řekl Hsiao, "chceme zjistit, zda mají mikrobiální interakce s antidepresivy důsledky pro zdraví a nemoci."
Zdroj: Kalifornská univerzita - Los Angeles
