Transplantácia črevných baktérií potkanov citlivých na stres mení správanie,

zápal mozgu u príjemcu Vedci dokázali, že transplantácia črevných baktérií zo zvieraťa, ktoré je citlivé na sociálny stres, na nestresované zviera, môže u príjemcu spôsobiť zraniteľné správanie. Výskum odhaľuje podrobnosti o biologických interakciách medzi mozgom a črevami, ktoré môžu jedného dňa viesť k probiotickej liečbe psychických porúch človeka, ako je depresia.

„U potkanov, ktoré v laboratórnych testoch vykazujú depresívne správanie, zistili sme, že stres mení ich črevný mikrobióm-populáciu baktérií v čreve, “povedal vedúci štúdie Seema Bhatnagar, PhD., neurovedec na oddelení anestéziológie a kritickej starostlivosti v Detskej nemocnici vo Filadelfii (CHOP). "Navyše, keď sme transplantovali baktérie z týchto potkanov citlivých na stres do potkanov, ktoré neboli v strese, prijímajúce zvieratá vykazovali podobné správanie. “

Bhatnagar dodal, že stres tiež zvyšuje zápal v mozgu zraniteľných potkanov, a že tento zápal sa objavil u neprízvučných potkanov potom, čo dostali transplantáty od zraniteľných zvierat.

Študijný tím zverejnil svoje zistenia online 4. marca, 2019 v Molekulárna psychiatria .

Bhatnagar vedie program stresovej neurobiológie na CHOP, a mnohí z jej spoluautorov sú členmi programu mikrobiómu PennCHOP, spolupráca medzi výskumníkmi z CHOP a Perelmanovou lekárskou fakultou na University of Pennsylvania. Cieľom programu je lepšie porozumieť spoločenstvám mikróbov v našom tele a zmeniť ich vlastnosti s cieľom zlepšiť ľudské zdravie. Chunyu Zhao, PhD., toho programu, vykonal analýzu mikrobiómových dát a je spoluautorom príspevku.

Vedci už vedia, že mozog a črevá sa navzájom ovplyvňujú. U ľudí, pacienti s psychiatrickými poruchami majú odlišnú populáciu črevných mikróbov v porovnaní s mikróbmi u zdravých jedincov, s paralelnými nálezmi pozorovanými aj na zvieracích modeloch psychiatrických chorôb. Táto štúdia skúmala mechanizmy súvisiace so zápalom mozgu, mikrobiómy a stres.

„Všetci ľudia nereagujú rovnako na rovnaký stres-niektorí sú zraniteľnejší než ostatní na vznik psychických porúch, iní sú odolnejší, "Niečo podobné sa stáva aj u laboratórnych zvierat." povedal Bhatnagar.

U hlodavcov, sociálna hierarchia a teritorialita sú hlavným zdrojom stresu. V laboratóriu, vedci modelujú stresory pomocou overených behaviorálnych nástrojov, ako je test núteného plávania alebo test sociálnej porážky, aby zistili, ako zvieratá používajú stratégie zvládania stresu na zvládanie stresu. Potkany, ktoré sa pasívnejšie vyrovnávajú, sú zraniteľnejšie voči účinkom stresu, pretože tiež prejavujú viac stresových a depresívnych prejavov, potkany, ktoré sa aktívnejšie vyrovnávajú, sú odolné voči vplyvom sociálneho stresu. Na základe týchto hodnotení vedci klasifikovali zvieratá ako zraniteľné alebo odolné.

Študijný tím potom analyzoval fekálne mikrobiómy zraniteľných potkanov, odolné krysy, nestresovaná kontrolná skupina, a skupina s placebom. Zistili, že zraniteľné potkany majú vyšší podiel určitých baktérií, ako je Clostridia, než ostatné skupiny.

Potom vykonali fekálne transplantácie z troch skupín darcov-zraniteľných potkanov, odolné krysy alebo kontrolné nestresované potkany-na naivné potkany, zvieratá, ktoré neboli v strese. Zistili, že rôzne mikrobiómy zmenili správanie podobné depresii. Potkany, ktoré dostávali transplantáty od zraniteľných potkanov, mali väčšiu pravdepodobnosť depresívneho správania, keďže potkany, ktoré dostávali transplantáty od odolných alebo nestresovaných zvierat, nevykazovali žiadne zmeny v správaní ani v nervových opatreniach. Vzory zápalových procesov v mozgu u príjemcov sa tiež podobali na tie, ktoré sa pozorujú v mozgu zraniteľných zvierat, čo naznačuje, že imunitne modulujúce účinky črevných baktérií, ako je Clostridia, mohli podporovať tento zápal. Avšak, transplantácie významne nezmenili správanie podobné úzkosti.

Zistenie, že črevné transplantáty zraniteľných potkanov zvýšili správanie depresívneho typu, ale nie správanie úzkostného typu u nestresovaných príjemcov, môže poukazovať na rôzne mechanizmy. Autori uviedli, že tento rozdiel naznačuje, že správanie depresívneho typu je viac regulované črevným mikrobiómom, keďže správanie typu úzkosti je primárne ovplyvnené zmenami nervovej aktivity spôsobenými stresovým zážitkom.

„Aj keď je ešte potrebné vykonať oveľa viac výskumu, môžeme si predstaviť budúce aplikácie, v ktorých by sme mohli využiť znalosti o interakciách mikrobiómu a mozgu na liečbu psychických porúch človeka, "Ľudia už užívajú voľne predajné probiotiká ako doplnky." povedal Bhatnagar. Ak môžeme nakoniec validovať priaznivé behaviorálne efekty konkrétnych baktérií, mohli by sme pripraviť pôdu pre nové psychiatrické liečebne. “

• Vedci vytvárajú „malé črevá“, aby zistili, ako črevný epitel reaguje na lepok u celiatických pacientov
• Biomarker môže pomôcť predpovedať prvú možnosť liečby pacientov s metastatickým kolorektálnym karcinómom