Stomach Health > Mo. Gesondheet >  > Q and A > Mo. Fro

Ongesond Darmmikrobiom reduzéiert de synaptesche Gehir vum Gehir,

behënnert Léieren Eng nei Studie vun der Weill Cornell Medezin an der Cornell Universitéit huet mat méi Erklärunge komm wéi d'Darmmikroben mat de Gehirneuronen kommunizéieren. D'Léier, am Journal publizéiert Natur den 23. Oktober, 2019, huet d'Gehirer vu Mausmodeller ënnersicht a fonnt datt wann den Darmmikrobiom bedeitend reduzéiert gëtt, et ginn Ännerungen am Genausdrock an de Mikroglialzellen vum Gehir. Dës Ännerungen beaflossen de synaptesche Pruning, eng Aktivitéit déi normalerweis geschitt fir internuronal Verbindungen ze förderen an ze léieren.

Fréier Fuerschung

D'Darmmikrobiota beaflosst d'Manéier wéi vill kierperlech Prozesser funktionnéieren, wéi d'Immunfunktioun, normale Metabolismus, an d'Entwécklung vum Organismus. Et beaflosst och d'Behuele vum Host, inklusiv sozial Aktivitéit a Stressreaktiounen, déi mat ville verschiddene Stéierunge vum Gehir an/oder vum Geescht verbonne sinn. Wéi och ëmmer, et gëtt net vill Wëssen iwwer déi ënnerierdesch Mechanismen, duerch déi Darmbakterien d'Manéier wéi d'Gehirzellen funktionnéieren kënnen änneren, oder d'Behuele vum gréisseren Organismus.

Fréier Fuerschung liwwert staark Indikatiounen fir de Link tëscht Darmgesondheet an enger Rei vu Krankheeten sou anescht wéi ASD a posttraumatesch Stress Stéierung. Vill Studien hu gewisen datt Autoimmunerkrankungen un en anormalen Darmmikrobiom verbonne sinn, an och fir verschidde psychiatresch an neurologesch Bedéngungen. Zum Beispill, entzündlech Darmkrankheet, Multiple Sklerose a Psoriasis sinn all Stéierunge vun der Autoimmunitéit, an dës Individuen hunn e méi héicht Risiko fir méi kleng Zuelen vu verschiddenen Darmbakterien ze hunn, wéi och méi grouss Chance fir Angscht, Stëmmungskrankheeten an Depressioun. Gemeinsam Genen schéngen och präsent ze sinn a béid psychiatreschen an autoimmune Bedéngungen.

Ongesond Darmmikrobiom a schlecht Léierkapazitéit

An der aktueller Studie, d'Wëssenschaftler hunn d'Gehirer vun zwou Aarte vu Mais mat anormaler Darmmikrobiota gekuckt:Mais déi Antibiotike kritt hunn fir de Bakteriewuesstem am Darm ze reduzéieren, oder Mais, déi an engem total sterile Ëmfeld gefouert gi fir Keimfräi (GF) ze sinn. Si hunn dës Mauspopulatiounen als éischt a Gefor ausgesat, an dann ewechgeholl. Beim Studéiere vun de Léierreaktiounen an dëse Mauspopulatiounen, si hu festgestallt datt béid eng erofgesat Kapazitéit gewisen hunn ze léieren datt eng Gefor déi hinnen menacéiert ass net méi ze fäerten (genannt Angscht Ausstierwen Léieren). An anere Wierder, normal Mais entwéckelen eng Reflex Angschtreaktioun op eng bedroht Gefor, awer mat der Zäit wéi de Stimulus kee Schued no der Belaaschtung verursaacht huet, hir bedingte Angschtreaktiounen falen erof. Dëst Léieren war net offensichtlech an de GF oder mat Antibiotike behandelte Mais déi weider konditionéiert Angschtreaktiounen iwwer Zäit weisen.

Imaging vum Gehir. Medial prefrontal Cortex beweist kortikale Neuronen (gréng), Mikroglia (rout), an de postsynaptesche Marker PSD95 (blo). Bild Ugedriwwe vum Dr. Christopher Parkhurst et David Artis (WCM).

De Grond firwat

Fir erauszefannen firwat, d'Fuerscher hunn d'RNA bannent der Mikroglia sequenzéiert, d'Immunzellen vum Gehir. RNA ass den Zwëschenmolekül tëscht dem genetesche Blueprint am Kär an dem leschte Protein am Zytoplasma, produzéiert aus dem kodéierten Gen. Also weist eng RNA Sequenz e Gen ausgedréckt an där bestëmmter Zell.

Synaptesch Pruning

RNA Sequencing huet en anert Muster vum Genausdrock an de Gehirzellen vun dëse Mauspopulatiounen gewisen, déi ofwiesselnd déi normal Ëmbau beaflosst huet, déi als Deel vum Léiere geschitt. Gehirzellen bilden Verbindungen oder Synapse fir Informatioun tëscht sech selwer ze vermëttelen. Wéi och ëmmer, wéi d'Léiere weidergeet, verschidde Synapse ginn ewechgeholl an anerer derbäigesat, laut dem Traffic vun Impulser laanscht dee Wee. Dëst gëtt Synapse Pruning genannt an ass e wichtege Prozess beim Léieren.

Bei der Untersuchung vun den Differenzen am Genausdrock am medialen prefrontale Cortex vum Maushirns, d'Wëssenschaftler hunn entdeckt datt am Géigesaz zu Mikroglia bei gesonde Mais, dës Mikroglia hunn keng normal Pruningännerunge gewisen, an dëst am Tour reduzéiert d'Zuel vun neie Synapsen, déi wärend enger Léiererfahrung geformt goufen. Dës Ännerung huet hir Fäegkeet ze léieren negativ beaflosst.

Postsynaptesch dendritesch Wirbelen goufen och net normal ëmgebaut, a cue-encoding Neuronen an dësem Deel vum Gehir konnten normale Aktivitéitsniveauen net weisen. Zesumme mat Mikroglia, excitatoresch Neuronen an aner Gehirzellarten hunn ähnlech Verännerunge gewisen.

Geännert Neurochemikalien

Zousätzlech, d'Fuerscher hunn erausfonnt datt et Ännerungen am Niveau vu véier Chemikalien am Gehir vun de GF Mais waren. Dës Chemikalien si typesch mat neuropsychiatresche Krankheeten verbonne wéi Schizophrenie an Autismus-Spektrum Stéierung. Ännerungen an dëse Chemikalien sinn dofir intim verbonne mat Verännerungen am Gehirfunktion, déi ofwiesselnd entscheet wéi mir eis Ëmgéigend empfannen a wéi mir op se äntweren. D'Tatsaach datt en verännert Darmmikrobiom un eppes sou fundamental wéi d'Gehirchemie verbonnen ass ass dofir bedeitend fir den ënnerierdesche Muster z'entwéckelen. Wéi de Fuerscher Frank Schroeder seet, "Hir Chimie bestëmmt wesentlech wéi mir eis Ëmfeld fillen an äntweren, a Beweiser bauen datt Chemikalien ofgeleet vun Darmmikroben eng grouss Roll spillen.

Restauratioun vu gesonde Darmmikrobiota an dem Erfolleg

Op d'Bühn 3 - d'Fuerscher hunn elo probéiert d'normale Léierkapazitéit bei Mais ze restauréieren andeems se Darmorganismen zréckginn fir déi verluerene ze ersetzen, an der éischter Grupp, oder duerch Transplantéiere vun normale Mikrobiome, an der GF Bevëlkerung. Si hunn et fäerdeg bruecht wann den Darmmikrobiom direkt no der Gebuert erëm normal war, mat de behandelte Mais déi normal Léiermuster weisen. Op der anerer Säit, de Mangel u Verbesserung mat spéideren Interventiounen suggeréiert de wesentleche Bedierfnes fir Signaler vun engem gesonde Darmmikrobiom zum entwéckelende Gehir soubal de Puppelchen gebuer ass.

Implikatiounen

Fuerscher Conor Liston Kommentarer, "Dëst war eng interessant Entdeckung, ugesinn datt vill psychiatresch Bedéngungen, déi mat der Autoimmun Krankheet verbonne sinn, mat Probleemer wärend der fréie Gehirentwécklung verbonne sinn.

De Fuerscher David Artis seet, "D'Gutt-Gehir Achs beaflosst all Mënsch all Dag vun hirem Liewen. Keen huet nach verstan wéi IBD an aner chronesch gastrointestinal Bedéngungen Verhalen a mental Gesondheet beaflossen. Eis Studie bitt en neit Verständnis vu wéi d'Mechanismen funktionnéieren.

D'Erklärung vum Wee wéi Darmdysbiose d'Funktioun vum Gehir op molekulare a cellulare Niveau beaflosst wäert, hoffentlech, beschleunegen d'Identifikatioun vun Zilmoleküle oder Weeër fir betraffe Mënschen an der Zukunft ze behandelen.