A tanulmány molekuláris összefüggéseket vizsgál a genetika,

Tanulmányunk azt mutatja, hogy a mikrobióma a genetikával együttműködve befolyásolhatja a memóriát. "

Janet Jansson, a Pacific Northwest National Laboratory mikrobiológiai ökológusa és a tanulmány megfelelő szerzője

A tudósok tudják, hogy azok az egerek, amelyek mikrobákkal etetik az egészségüket, az úgynevezett probiotikumok, megtapasztalhatja számos pozitív előnyét. A tudósok azt is tudják, hogy a mikrobák olyan molekulákat termelnek, amelyek a vérben utaznak, és kémiai hírvivőként működnek, amelyek befolyásolják a test más részeit, beleértve az agyat is. Azonban, eddig nem volt világos, hogy mely specifikus mikroorganizmusok és mikrobiális molekuláris hírvivők befolyásolhatják a memóriát.

"A kihívás az, hogy az egér egyedi genetikai összetétele és környezeti feltételei szintén befolyásolják memóriáját és mikrobiomáját, - mondta Antoine Snijders. a Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) biológiai tudósa és társszerzője. "Ha tudni akarjuk, hogy egy mikrobiális molekula befolyásolta -e a memóriát, meg kellett értenünk a genetika és a mikrobióma közötti kölcsönhatást. "

A mikrobiom memóriára gyakorolt ​​hatása nagyon aktív kutatási terület, hozzátette, Az elmúlt öt évben több mint 100 publikáció jelent meg a közös probiotikumok és a memória közötti kapcsolatokról.

Az egér genetikája befolyásolja a memóriát és a bél mikrobiómát

Mielőtt elkezdenének vadászni a memóriát javító molekulákra, Jansson, Snijdersnek és kollégáinak meg kellett határozniuk, hogy a genetika hogyan befolyásolja a memóriát.

A kutatók a Collaborative Cross nevű egérgyűjteménnyel kezdték. 29 különböző egér törzset tenyésztettek, hogy utánozzák az emberi populáció genetikai és fizikai sokféleségét. Különböző méretű egereket tartalmaz, a kabát színei és elrendezése (pl. félénk vagy merész). A kutatók ismerik az egyes törzsek genomszekvenciáit is.

Első, a csapat memóriavizsgálatot végzett az egyes egerek törzseivel. Ezután megvizsgálták az egyes törzseket genetikai variációk szempontjából, és ezeket a variációkat korrelálták a memóriaeredményekkel. Két génkészletet találtak, amelyek a memóriához kapcsolódnak. Az egyik a kogníció befolyásolására szolgáló új jelölt gének halmaza volt, míg a másik génkészlet már ismert volt.

Következő, a kutatók elemezték az egyes törzsek bélmikrobiómáját, hogy mikrobiális kapcsolatokat létesíthessenek a már meglévő genetikával és memóriakapcsolatokkal. Négy mikrobák családját azonosították, amelyek a memória javulásával járnak. Ezek közül a leggyakoribb a Lactobacillus faj volt, L. reuteri.

Ennek az összefüggésnek a teszteléséhez a kutatók a L. reuterit etették csíramentes egerekkel, bélmikrobák nélkül, majd tesztelték az egerek memóriáját. Jelentős javulást tapasztaltak a mikrobákkal nem táplált csíramentes egerekhez képest. Ugyanezt a javulást tapasztalták, amikor csíramentes egereket etettek két másik Lactobacillus faj közül.

"Míg korábban a Lactobacillus és a memória közötti kapcsolatról számoltak be, ezt az elfogulatlan genetikai szűrőtől függetlenül is megtaláltuk, "Snijders mondta." Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a genetikai eltérések nagy részben szabályozzák a memóriát, valamint a bél mikrobiom összetételének különbségei a törzsek között. "

A diéta és a probiotikumok növelik a memóriát

Végül, a kutatók azt akarták azonosítani, hogy mely mikrobákkal kapcsolatos molekulák vehetnek részt a memória javításában. Elemezték a székletet, a csíramentes egerek vérét és agyszövetét egy-egy Lactobacillus fajjal etették. A laktát az egyik leggyakoribb metabolikus molekuláris melléktermék volt; ez is egy molekula, amelyet minden Lactobacillus törzs termel.

A csapat laktáttal etette azokat az egereket, amelyeket korábban rosszul emlékeztek, és észrevették, hogy javult a memóriájuk. A laktát- vagy Lactobacillus-mikrobákkal táplált egerekben is megnőtt a gamma-aminosav-sav (GABA) szintje, molekuláris hírvivő, amely az agyuk memóriájának kialakulásához kapcsolódik.

Annak kiderítésére, hogy ugyanaz a molekuláris mechanizmus alkalmazható -e az emberekre is, a kutatók kapcsolatba léptek Paul Wilmes -szel, a Luxemburgi Egyetemen, aki kifejlesztett egy apró chipet, amely utánozza, hogy a mikrobák milyen kölcsönhatásban vannak az emberi bélszövetekkel. Amikor Wilmes és munkatársai tesztelték a L. reuterit ebben a chipben, látták, hogy a mikrobák által termelt laktát áthalad az emberi bélszöveten, jelezve, hogy bejuthat a véráramba, és potenciálisan az agyba utazhat.

"Bár ez a kutatás megerősíti azt az elképzelést, hogy az étrend, genetika, és a viselkedés-mint például a memória-összekapcsolódik, további munkára van szükség annak megállapítására, hogy a Lactobacillus javíthatja -e az emberek memóriáját, - mondta Jansson.

Snijders egyetértett, hozzátéve, hogy lehetséges, hogy egy napon probiotikumokat használhat a célcsoportok memóriájának javítására, mint például tanulási zavarokkal és neurodegeneratív rendellenességekkel küzdő emberek.

• A bél mikrobiómájának megváltoztatása javíthatja a dohányosok rákos kimenetelét
• Az áttöréses tanulmány azt mutatja, hogy a folyékony biopsziás vizsgálat biztonságosan kimutathat 26 nem diagnosztizált rákot