"Kod štakora koji pokazuju ponašanje depresivnog tipa u laboratorijskom testu, otkrili smo da stres mijenja njihov crijevni mikrobiom-populaciju bakterija u crijevima, "rekla je voditeljica istraživanja Seema Bhatnagar, Doktor znanosti, neuroznanstvenik na Odjelu za anesteziologiju i kritičnu njegu u Dječjoj bolnici u Philadelphiji (CHOP). "Štoviše, kada smo transplantirali bakterije iz onih štakora osjetljivih na stres u štakore koji nisu bili pod stresom, životinje primateljice pokazale su slično ponašanje. "
Bhatnagar je dodao da je stres također povećao upalu u mozgu ranjivih štakora, te da se ta upala pojavila kod štakora bez stresa nakon što su primili transplantaciju od ranjivih životinja.
Istraživački tim objavio je svoje nalaze na internetu 4. ožujka, 2019. godine u Molekularna psihijatrija .
Bhatnagar vodi Program neurobiologije stresa u CHOP -u, i mnogi njezini koautori članovi su programa mikrobioma PennCHOP, suradnja između istraživača u CHOP -u i Medicinskog fakulteta Perelman na Sveučilištu Pennsylvania. Cilj programa je bolje razumjeti zajednice mikroba u našim tijelima i promijeniti njihova svojstva radi poboljšanja zdravlja ljudi. Chunyu Zhao, Doktor znanosti, tog programa, proveo je analizu podataka mikrobioma i koautor je rada.
Znanstvenici već znaju da mozak i crijeva utječu jedni na druge. Kod ljudi, pacijenti s psihijatrijskim poremećajima imaju različitu populaciju crijevnih mikroba u odnosu na mikrobe u zdravih osoba, s paralelnim nalazima viđenim i na životinjskim modelima psihijatrijske bolesti. Ova studija je istraživala mehanizme povezane s upalom mozga, mikrobiomi i stres.
"Ljudi ne reagiraju isto na iste stresove-neki su od drugih ranjiviji na razvoj psihijatrijskih poremećaja, drugi su otporniji, "rekao je Bhatnagar." Nešto se slično događa i kod laboratorijskih životinja. "
Kod glodavaca, društvene hijerarhije i teritorijalnost glavni su izvori stresa. U laboratoriju, istraživači modeliraju stresore s potvrđenim alatima za ponašanje, poput testa prisilnog plivanja ili testa društvenog poraza kako bi ispitali kako se životinje koriste strategijama suočavanja sa stresom. Štakori koji se nose pasivnije podložniji su utjecaju stresa jer pokazuju i više anksioznog i depresivnog ponašanja, dok su štakori koji se aktivnije nose otporni na učinke društvenog stresa. Na temelju ovih procjena, istraživači su klasificirali životinje kao ranjive ili otporne.
Studijski tim je zatim analizirao fekalne mikrobiome osjetljivih štakora, otporni štakori, kontrolna skupina bez stresa, i placebo skupinu. Otkrili su da ranjivi štakori imaju veći udio određenih bakterija, kao što je Clostridia, nego ostale skupine.
Zatim su izvršili transplantaciju izmeta iz tri donatorske skupine¬- osjetljivih štakora, otporni štakori ili kontrolirani štakori bez stresa-u naivne štakore, životinje koje nisu bile pod stresom. Otkrili su da su različiti mikrobiomi promijenili ponašanje nalik depresiji. Štakori koji su transplantirani od osjetljivih štakora imali su veću vjerojatnost da usvoje depresivno ponašanje, budući da štakori koji su primali transplantacije od žilavih životinja ili životinja bez stresa nisu pokazali nikakve promjene u ponašanju ili u neuronskim mjerama. Obrasci upalnih procesa u mozgu kod primatelja također su nalikovali onima koji se vide u mozgu ranjivih životinja, sugerirajući da su imuno-modulirajući učinci crijevnih bakterija poput Clostridije možda potaknuli tu upalu. Međutim, transplantacije nisu značajno promijenile ponašanje nalik anksioznosti.
Otkriće da je transplantacija crijeva od osjetljivih štakora povećalo ponašanje depresivnog tipa, ali ne i ponašanje anksioznog tipa kod primatelja bez stresa može ukazati na različite mehanizme. Autori su rekli da ova razlika sugerira da je ponašanje depresivnog tipa više regulirano crijevnim mikrobiomom, dok na ponašanje anksioznog tipa prvenstveno utječu promjene živčane aktivnosti uzrokovane stresnim iskustvom.
"Iako je potrebno još mnogo istraživanja, možemo zamisliti buduće primjene u kojima bismo mogli iskoristiti znanje o interakcijama mikrobioma i mozga za liječenje ljudskih psihijatrijskih poremećaja, "rekao je Bhatnagar." Ljudi već uzimaju probiotike bez recepta kao suplemente. Ako na kraju možemo potvrditi korisne učinke ponašanja specifičnih bakterija, mogli bismo postaviti pozornicu za nove psihijatrijske tretmane. "