Stulbinamai sudėtinga sistema: paaiškėjo, kaip žarnyno bakterijos veikia smegenis

Bakterijos žmonėms padeda virškinti maistą, jos gali daryti įtaką mūsų mintims, nuotaikai ir elgsenai. Naujas Korko koledžo universiteto mokslininkų tyrimas rodo, kad bakterijos gali keisti smegenų funkcijas tiesiogiai – reguliuodamos mielinizaciją, – procesą, kurio metu nervinės skaidulos izoliuojamos, kad galėtų tinkamai perduoti impulsus.

Nauji atradimai, publikuoti žurnale „Transational Psychiatry“, suteikia iki šiol reikšmingiausių įrodymų, kad žarnyno bakterijos daro tiesioginį poveikį smegenims. Tyrimo autoriai teigia, kad ateityje atradimai gali padėti gydyti tokias ligas, kaip išsėtinė sklerozė ir net psichines, vien tik pakeičiant žarnyno mikrobų sudėtį, rašo „The Guardian“.

Žarnyno bakterijų tyrimų per pastaruosius metus gerokai pagausėjo ir tapo akivaizdu, kad tarp smegenų ir žarnyno bakterijų egzistuoja dvipusis ryšys.

Žmogaus žarnyno mikrobai daro didelę įtaką sveikatai ir ligoms. Bakterijų sudėties keitimas buvo pritaikytas gydant įvairias neurologines ir psichines ligas, įskaitant autizmą, depresiją ar Parkinsono ligą, nepaisant to, kad bakterijų ir ligų kol kas rastos tik silpnos sąsajos.

Johnas Cryanas ir Gerardas Clarke‘as iš APC Microbiome instituto domisi, kaip žarnyno bakterijos gali veikti su pykčio proveržiais susijusias būsenas. Praėjusiais metais jie publikavo įrodymus, kad mikrobų neturinčiose pelėse, kuriose buvo visiškai pašalintos žarnyno bakterijos, pakito genų ekspresija amygdala smegenų struktūroje, kuri vaidina svarbų vaidmenį emocijų ir socialinio elgesio reguliavime. Jose su neuronų funkcijomis susiję genai buvo aktyvesni nei normalių pelių.

Remdamiesi ankstesniais tyrimais mokslininkai nusprendė sistemiškai išanalizuoti, kaip žarnyno mikrobai gali veikti genus kitose smegenų dalyse. Paskutiniame tyrime mokslininkai analizavo genų ekspresyvumą kaktos srities smegenų žievėje, kuri atsakinga už planavimą, sprendimų priėmimą ir emocinės informacijos apdorojimą.

Tyrėjai palygino genų raiškos lygį mikrobų neturinčiose pelėse su įprastinių. Jie nustatė maždaug 90 genų, kurie mikrobų neturinčiuose gyvūnuose buvo išreikšti skirtingai – dauguma genų buvo kur kas aktyvesni, nei įprastinėse pelėse.

Kai kurie iš aptiktų genų kodavo baltymus, kurie formavo struktūrinius mielino komponentus, o kiti vaidino reguliacinį vaidmenį mielino formavimo procese.

Sudominti tyrimų rezultatų mokslininkai įdėmiai ištyrė gyvūnų smegenis ir panaudojo elektronų mikroskopiją, kad smulkiai išanalizuotų audinius iš priekinės kaktinės smegenų žievės.

Jie nustatė, kad genų raiškos skirtumai buvo pastebimi vizualiai: bakterijų neturinčių gyvūnų priekinėje kaktinėje žievėje buvo plonesnis mielino apvalkalas.

Mielinas yra riebi medžiaga, kuri supa nervines skaidulas ir palengvina nervinių impulsų laidumą. Smegenyse mieliną gamina glijos ląstelės, vadinamos oligodendrocitais. Kiekviena jų turi nedideles atšakas ir suformuoja mielino sluoksnį, supantį nedidelę dalį aksono – neurono ataugos, perduodančios elektrinius signalus kitiems neuronams ir ląstelėms.

Mielinizacijos procesas, kurio metu mielinas formuojamas ir padengia aksonus, labai svarbus smegenų vystymuisi ir brandai, taip pat ir kasdieninėms smegenų funkcijoms.

„Mes aptikome procesą, kuris sustabdo mielino formavimą priekinėje katinėje smegenų žievės dalyje , – sakė J.Cryanas. – Mūsų žiniomis, tai yra pirmas tyrimas, kuris rodo aiškų santykį tarp mikrobiomos ir mielinizacijos smegenyse.“

Šie atradimai ateityje gali padėti sukurti naujų išsėtinės sklerozės ir kitų ligų gydymo būdų, paremtų probiotikais ar net fekalijų transplantais.

   

Facebook komentarai