"Ispostavilo se da imam malariju i da mi je potrebno drugačije liječenje, "Rekao je Simpson." Ali do tada su mi antibiotici zabrljali želudac i osjećao sam se tjeskobnije nego prije. "
Antibiotici ubijaju bakterije koje izazivaju bolesti, ali također uništavaju mnoge korisne bakterije koje žive u našim crijevima, nuspojava koja je povezana s nizom dugoročnih zdravstvenih problema. To je iskustvo bilo poticaj za Simpsonovo zanimanje za znanost o mikrobiomima i osi crijeva i mozga -; proučavanje mnogih načina na koje bakterije virusi i drugi mikrobi koji žive u našim tijelima utječu na naše fizičko i psihičko blagostanje.
Kao sada zdravi student, Simpson je prvo radio na tehnikama za vizualizaciju molekula u mozgu. Ali nije mogla poljuljati interes za crijevni mikrobiom i njegove veze s mozgom.
Tako jednog dana, Sierra samo ulazi u moj laboratorij i pita me bih li bio zainteresiran za istraživanje potencijalnih veza između crijevnog mikrobioma i onoga što moj laboratorij obično proučava - zlouporabe droga i ovisnosti. U početku sam bio oklijevajući. Nakon svega, Zaključio sam da tu ima nešto, netko bi to već otkrio. Ali odlučili smo pokušati. "
Olivier George, Dr. Sc., izvanredni profesor psihijatrije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Kalifornija u San Diegu
U studiji objavljenoj 27. travnja, 2020. godine u eNeuro , Simpson, George i tim otkrili su da crijevni mikrobiom utječe na obrazac aktivacije u mozgu štakora tijekom ovisnosti o opioidima i povlačenja.
"Kao što često morate činiti u znanosti, prvo smo čekićem udarili u problem da vidimo kako se sustav lomi, zatim nazad odatle, "Rekao je Simpson.
Time želi reći kako bi se utvrdilo je li mikrobiom crijeva utjecao na ovisnost o drogama, prvo su morali usporediti organizam s normalnim crijevnim mikrobiomom s onim bez. Napraviti to, istraživači su nekim štakorima dali antibiotike koji su iscrpili 80 posto njihovih crijevnih mikroba. Svi štakori -; oni sa i bez crijevnih mikroba -; bili ovisni o opioidnim lijekovima protiv bolova oksikodonu. Zatim su neki štakori iz svake skupine otišli u povlačenje.
"Meni, najviše je iznenadilo što su se svi štakori na površini činili isti, "George je rekao." Nije bilo velikih promjena u učinku opioida na ublažavanje boli, ili simptomi povlačenja ili drugo ponašanje između štakora sa i bez crijevnih mikroba. "
Tek kad je tim pogledao mozak štakora, vidjeli su značajnu razliku. Tipičan obrazac regrutiranja neurona u različite dijelove mozga tijekom opijenosti i povlačenja poremećen je kod štakora koji su bili liječeni antibioticima, pa im je tako nedostajala većina crijevnih mikroba. Najviše, tijekom opijenosti, štakori s osiromašenim crijevnim mikroorganizmima imali su više aktiviranih neurona u regijama mozga koji reguliraju stres i bol (periakveduktalno siva, locus coeruleus) i regije uključene u opijatsku opijenost i apstinenciju (središnja amigdala, bazolateralna amigdala). Tijekom povlačenja, štakori osiromašeni mikrobima imali su manje aktiviranih neurona u središnjoj amigdali, u usporedbi sa štakorima s normalnim crijevnim mikrobiomima.
"Bilo je to mnogo mjeseci brojanja crnih točkica, "Rekao je Simpson." Ali na kraju je postalo jasno da, barem kod štakora, crijevni mikrobi mijenjaju način na koji mozak reagira na lijekove. "
Ta bi promjena mogla utjecati na ponašanje, objasnila je, jer bi smanjenje neurona regrutiranih u središnjoj amigdali moglo rezultirati smanjenjem simptoma ustezanja, što opet može dovesti do većeg rizika od zlouporabe droga.
Sada, Georgeov tim proširuje svoja istraživanja na štakore koji sami primjenjuju oksikodon i pacove bez papira koji su genetski raznolikiji. Također traže mikrobne ili kemijske potpise na štakorima koji bi mogli ukazati na to koji su skloniji ovisnosti, sa i bez crijevnih mikroba.
U Dodatku, istraživači vade podatke o ljudskim mikrobiomima, koji uključuju korisnike opioida i antibiotika, da vide slijede li trendove slične onima koje su primijetili kod štakora.
"Ova studija ne samo da sugerira da crijevni mikrobi mogu igrati ulogu u ovisnosti o drogama, ako nađemo slične učinke kod ljudi, može promijeniti način na koji razmišljamo o supropisivanju antibiotika i lijekova protiv boli, na primjer kada se osoba podvrgne operaciji, "George je rekao." Način na koji su na crijevne mikroorganizme osobe učinjeni mogao bi ih učiniti manje ili više osjetljivim na opioide. Ključ će sada biti traženje biomarkera kako bismo mogli predvidjeti kako bi osoba mogla reagirati prije nego što ih tretiramo. "
Što se tiče Simpsona, doktorirala je prije samo tjedan i pol, nakon što je virtualno uspješno obranila diplomski rad -; predstavljajući svoje rezultate istraživanja svom savjetodavnom odboru, obitelj i prijatelji dok su se skrivali na mjestu za vrijeme pandemije COVID-19. Sljedeći, Simpson će svoju pozornost usmjeriti na startup tvrtku koju pokreće kako bi dodatno napredovala i komercijalizirala svoje rezultate istraživanja.