Suolistobakteerien siirtäminen stressille alttiilta rotilta muuttaa käyttäytymistä,

aivotulehdus vastaanottajassa Tutkijat ovat osoittaneet, että suolistobakteerien siirtäminen eläimestä, joka on altis sosiaaliselle stressille, stressittömälle eläimelle, voi aiheuttaa haavoittuvaa käyttäytymistä vastaanottajassa. Tutkimus paljastaa yksityiskohtia aivojen ja suoliston välisistä biologisista vuorovaikutuksista, jotka voivat jonain päivänä johtaa probioottisiin hoitoihin ihmisen psykiatrisille häiriöille, kuten masennukselle.

"Rotilla, jotka osoittavat masennustyyppistä käyttäytymistä laboratoriokokeessa, huomasimme, että stressi muuttaa suoliston mikrobiomia-suoliston bakteeripopulaatiota, "sanoi tutkimuksen johtaja Seema Bhatnagar, PhD, neurotieteilijä Philadelphian lastensairaalan (CHOP) anestesiologian ja kriittisen hoidon osastolla. "Lisäksi, kun siirrettiin bakteereja stressin herkistä rotista rotille, joita ei ollut stressattu, vastaanottajaeläimet käyttäytyivät samalla tavalla. "

Bhatnagar lisäsi, että stressi lisäsi myös tulehdusta haavoittuvien rottien aivoissa, ja että tämä tulehdus ilmeni stressittömillä rotilla sen jälkeen, kun he olivat saaneet elinsiirrot haavoittuvilta eläimiltä.

Tutkimusryhmä julkaisi havaintonsa verkossa 4. maaliskuuta, Vuonna 2019 Molekyylinen psykiatria .

Bhatnagar johtaa stressin neurobiologiaohjelmaa CHOPissa, ja monet hänen kirjoittajistaan ​​ovat PennCHOP Microbiome -ohjelman jäseniä, yhteistyö CHOP:n tutkijoiden ja Pennsylvanian yliopiston Perelman School of Medicinein välillä. Ohjelman tarkoituksena on ymmärtää paremmin kehossamme olevia mikrobiyhteisöjä ja muuttaa niiden ominaisuuksia ihmisten terveyden parantamiseksi. Chunyu Zhao, PhD, tuosta ohjelmasta, suoritti mikrobiomitietoanalyysin ja on paperin mukana kirjoittaja.

Tiedemiehet tietävät jo, että aivot ja suolisto vaikuttavat toisiinsa. Ihmisillä, psyykkisiä häiriöitä sairastavilla potilailla on erilaiset suoliston mikrobipopulaatiot kuin terveillä yksilöillä, rinnakkaisia ​​havaintoja havaittiin myös psykiatristen sairauksien eläinmalleissa. Tässä tutkimuksessa tutkittiin aivotulehdukseen liittyviä mekanismeja, mikrobiomit ja stressi.

"Ihmiset eivät kaikki reagoi samalla tavalla samoihin rasituksiin-jotkut ovat alttiimpia psyykkisten häiriöiden kehittymiselle kuin toiset. toiset ovat kestävämpiä, "sanoi Bhatnagar." Jotain vastaavaa tapahtuu myös laboratorioeläimissä. "

Jyrsijöillä, sosiaaliset hierarkiat ja alueellisuus ovat tärkeitä stressin lähteitä. Laboratoriossa, tutkijat mallinnavat stressitekijöitä validoiduilla käyttäytymisvälineillä, kuten pakotetulla uintitestillä tai sosiaalisen tappion testillä tutkiakseen, miten eläimet käyttävät selviytymisstrategioita stressin hallitsemiseksi. Rotat, jotka selviävät passiivisemmin, ovat alttiimpia stressin vaikutuksille, koska niillä on myös enemmän ahdistusta ja masennusta. kun taas rotat, jotka selviävät aktiivisemmin, kestävät sosiaalisen stressin vaikutuksia. Näiden arvioiden perusteella tutkijat luokittelivat eläimet joko haavoittuviksi tai kimmoisiksi.

Tutkimusryhmä analysoi sitten haavoittuvien rottien ulosteen mikrobiomeja, kimmoisat rotat, stressittömän kontrolliryhmän, ja lumeryhmä. He havaitsivat, että haavoittuvilla rotilla oli suurempi osuus tiettyjä bakteereja, kuten Clostridia, kuin muut ryhmät.

Sitten he suorittivat ulosteensiirtoja kolmesta luovuttajaryhmästä-haavoittuvassa asemassa olevista rotista, joustavat rotat tai stressittömät rotat-naiiveille rotille, eläimiä, jotka eivät olleet stressaantuneet. He havaitsivat, että erilaiset mikrobiomit muuttivat masennuksen kaltaista käyttäytymistä. Rotat, jotka saivat elinsiirtoja haavoittuvaisilta rotilta, omaksuivat todennäköisemmin masennusta, ottaa huomioon, että rotilla, jotka saivat elinsiirtoja kimmoisilta eläimiltä tai stressittömiltä eläimiltä, ​​ei tapahtunut muutoksia käyttäytymisessä tai hermostollisissa toimenpiteissä. Vastaanottajien aivojen tulehdusprosessien mallit muistuttivat myös haavoittuvien eläinten aivoissa havaittuja, viittaa siihen, että suolistobakteerien, kuten Clostridian, immuunimoduloivat vaikutukset ovat saattaneet edistää tulehdusta. Kuitenkin, elinsiirrot eivät muuttaneet merkittävästi ahdistusta.

Havainto, että haavoittuvien rottien suolensiirrot lisäsivät masennustyyppistä käyttäytymistä, mutta eivät ahdistusta aiheuttavaa käyttäytymistä stressittömillä vastaanottajilla, voivat viitata erilaisiin mekanismeihin. Kirjoittajat sanoivat, että tämä ero viittaa siihen, että suoliston mikrobiomi säätelee enemmän masennustyyppistä käyttäytymistä, ottaa huomioon, että ahdistustyyppiseen käyttäytymiseen vaikuttavat ensisijaisesti stressikokemuksen aiheuttamat hermoston toiminnan muutokset.

"Vaikka paljon tutkimusta on vielä tehtävä, voimme kuvitella tulevia sovelluksia, joissa voimme hyödyntää tietoa mikrobiomien ja aivojen vuorovaikutuksista ihmisten psykiatristen häiriöiden hoitoon, "sanoi Bhatnagar." Ihmiset käyttävät jo ilman reseptiä saatavia probiootteja lisäravinteina. Jos voimme lopulta vahvistaa tiettyjen bakteerien hyödyllisiä käyttäytymisvaikutuksia, Voisimme luoda uuden psykiatrisen hoidon. "

• Tutkijat luovat ”mini-suolistoja” tutkiakseen, miten suoliston epiteeli reagoi gluteeniin keliakiapotilailla
• Biomarkkeri voi auttaa ennustamaan ensimmäisen hoitovaihtoehdon metastaattista paksusuolen syöpää sairastaville potilaille