"Kävi ilmi, että minulla oli malaria ja tarvitsin erilaista hoitoa. "Simpson sanoi." Mutta siihen mennessä antibiootit olivat sekoittuneet vatsaani ja tunsin oloni enemmän ahdistuneeksi kuin ennen. "
Antibiootit tappavat tauteja aiheuttavia bakteereja, mutta ne tuhoavat myös monia suolistossamme eläviä hyödyllisiä bakteereja, sivuvaikutus, joka on yhdistetty useisiin pitkäaikaisiin terveysongelmiin. Tämä kokemus oli sysäys Simpsonin kiinnostukselle mikrobiomitiedettä ja suoliston ja aivojen akselia kohtaan; tutkimuksia monista tavoista, joilla bakteerit, virukset ja muut kehossamme elävät mikrobit vaikuttavat fyysiseen ja henkiseen hyvinvointiimme.
Nyt terveenä jatko-opiskelijana Simpson työskenteli ensin tekniikoiden avulla visualisoida aivojen molekyylejä. Mutta hän ei voinut horjuttaa kiinnostustaan suoliston mikrobiomista ja sen yhteyksistä aivoihin.
Joten eräänä päivänä, Sierra kävelee vain laboratoriooni ja kysyy minulta, olisinko kiinnostunut tutkimaan mahdollisia yhteyksiä suoliston mikrobiomin ja sen välillä, mitä laboratorioni yleensä tutkii - huumeiden väärinkäyttöä ja riippuvuutta. Olin aluksi vastahakoinen. Kuitenkin, Mietin, onko siellä jotain, joku olisi jo löytänyt sen. Mutta päätimme kokeilla sitä. "
Olivier George, Ph.D., psykiatrian apulaisprofessori Kalifornian yliopiston San Diegon lääketieteellisessä korkeakoulussa
Huhtikuussa 27 julkaistussa tutkimuksessa Vuonna 2020 eNeuro , Simpson, George ja tiimi havaitsivat, että suoliston mikrobiomi vaikuttaa rotan aivojen aktivoitumismalliin opioidiriippuvuuden ja vieroituksen aikana.
"Kuten sinun on usein tehtävä tieteessä, osuimme ensin ongelmaan vasaralla nähdäksemme kuinka järjestelmä rikkoutuu, sitten taaksepäin sieltä, "Simpson sanoi.
Tällä hän tarkoittaa, että voidakseen määrittää, vaikuttaako suoliston mikrobiomi huumeiden väärinkäyttöön, heidän piti ensin verrata organismia, jolla on normaali suoliston mikrobiomi, ilman organismia. Tehdä se, Tutkijat antoivat joillekin rotille antibiootteja, jotka tyhjensivät 80 prosenttia suoliston mikrobeista. Kaikki rotat -; ne, joilla on ja ei ole suolistomikrobeja -; olivat riippuvaisia reseptilääkkeistä saatavasta opioidikipulääkkeestä oksikodonista. Sitten jotkut rotat kustakin ryhmästä vetäytyivät.
"Minulle, Yllättävintä oli, että rotat näyttivät pinnalta samalta, "George sanoi." Opioidien kipua lievittävässä vaikutuksessa ei tapahtunut suuria muutoksia. tai vieroitusoireita tai muuta käyttäytymistä rotilla, joilla on suolimikrobeja ja ilman niitä. "
Vasta tiimi katsoi rottien aivoja, he näkivät merkittävän eron. Tyypillinen neuronien värväytymismalli aivojen eri osiin myrkytyksen ja vieroituksen aikana häiriintyi rotilla, joita oli hoidettu antibiooteilla, ja siten heiltä puuttui suurin osa suoliston mikrobeista. Varsinkin, myrkytyksen aikana, rotilla, joiden suolen mikrobit olivat tyhjentyneet, oli enemmän aktivoituja neuroneja aivojen alueilla, jotka säätelevät stressiä ja kipua (periaqueductal harmaa, locus coeruleus) ja opioidimyrkytykseen ja vieroitukseen liittyvät alueet (keski -amygdala, basolateraalinen amygdala). Nostamisen aikana, mikrobeja heikentäneillä rotilla oli vähemmän aktivoituja neuroneja keski-amygdalassa, verrattuna rottiin, joilla on normaali suolen mikrobiomi.
"Mustien pisteiden laskeminen kesti monta kuukautta, "Simpson sanoi." Mutta lopulta kävi selväksi, että ainakin rotilla, suoliston mikrobit muuttavat tapaa, jolla aivot reagoivat lääkkeisiin. "
Tämä muutos voi vaikuttaa käyttäytymiseen, hän selitti, koska keskushermoston värjättyjen neuronien väheneminen voi johtaa vähemmän vieroitusoireisiin, mikä puolestaan voi lisätä huumeiden väärinkäytön riskiä.
Nyt, Georgen tiimi laajentaa tutkimuksiaan sisällyttämällä rotat, jotka itse antavat oksikodonia, ja perinnölliset rotat, jotka ovat geneettisesti monimuotoisempia. He etsivät myös rotista mikrobisia tai kemiallisia merkkejä, jotka voisivat osoittaa, mitkä ovat alttiimpia riippuvuudelle, suolen mikrobien kanssa ja ilman.
Lisäksi, tutkijat louhivat ihmisen mikrobiomitietoja, mukaan lukien opioidien ja antibioottien käyttäjät, nähdäkseen, noudattavatko ne samanlaisia suuntauksia kuin rotilla havaitut.
"Tämä tutkimus ei ainoastaan viittaa siihen, että suoliston mikrobeilla voi olla rooli huumeriippuvuudessa, jos havaitsemme samanlaisia vaikutuksia ihmisissä, se voi muuttaa tapaamme ajatella antibioottien ja kipulääkkeiden samanaikaisesta määräämisestä, esimerkiksi silloin, kun henkilö joutuu leikkaukseen, "George sanoi." Tapa, jolla ihmisen suoliston mikrobit vaikuttavat, voi tehdä heistä enemmän tai vähemmän herkkiä opioideille. Avain on nyt biomarkkereiden etsiminen, jotta voimme ennustaa, miten henkilö voi vastata, ennen kuin kohtelemme heitä. "
Mitä tulee Simpsoniin, hän sai väitöskirjansa vain puolitoista viikkoa sitten, väitöskirjansa onnistuneen virtuaalisen puolustamisen jälkeen -; esittelee tutkimustulokset neuvoa -antavalle komitealle, perhe ja ystävät suojautuessaan paikalle COVID-19-pandemian aikana. Seuraava, Simpson kääntää huomionsa aloittavalle startup -yritykselle edistääkseen ja kaupallistaakseen tutkimustuloksiaan.