Črevesni mikrobiom vpliva na vzorec aktivacije v možganih podgan med odvisnostjo od opioidov

Ko je bila Sierra Simpson na fakulteti, eno leto je bila bolna zaradi ponavljajočih se mrzlic in bruhanja. Njeni zdravniki niso mogli ugotoviti, kaj ima. Sum na bakterijsko okužbo, poskušali so jo zdraviti z visokimi odmerki antibiotikov.

"Izkazalo se je, da imam malarijo in potrebujem drugačno zdravljenje, "Je rekel Simpson." Toda takrat so mi antibiotiki zameglili želodec in počutil sem se bolj zaskrbljenega kot prej. "

Antibiotiki ubijajo bakterije, ki povzročajo bolezni, uničijo pa tudi številne koristne bakterije, ki živijo v črevesju, stranski učinek, ki je bil povezan s številnimi dolgoročnimi zdravstvenimi težavami. Ta izkušnja je bila spodbuda za Simpsonovo zanimanje za znanost mikrobiomov in os črevesje -možgani -; študije številnih načinov, kako bakterije, virusi in drugi mikrobi, ki živijo v našem telesu, vplivajo na naše telesno in duševno počutje.

Kot zdaj zdrava podiplomska študentka, Simpson je najprej delal na tehnikah za vizualizacijo molekul v možganih. Ni pa mogla omajati zanimanja za črevesni mikrobiom in njegove povezave z možgani.

Tako nekega dne, Sierra samo stopi v moj laboratorij in me vpraša, če bi me zanimalo raziskati možne povezave med črevesnim mikrobiomom in tem, kar moj laboratorij običajno preučuje - zlorabo drog in zasvojenost. Sprva sem bil nejevoljen. Konec koncev, Mislil sem, če je kaj tam, nekdo bi ga že odkril. Vendar smo se odločili, da poskusimo. "

Olivier George, Doktor znanosti, izredni profesor psihiatrije na Medicinski fakulteti Univerze v Kaliforniji v San Diegu

V študiji, objavljeni 27. aprila, 2020 v eNeuro , Simpson, George in ekipa so odkrili, da črevesni mikrobiom vpliva na vzorec aktivacije v možganih podgan med odvisnostjo od opioidov in umikom.

"Tako kot morate pogosto početi v znanosti, problem smo najprej udarili s kladivom, da vidimo, kako se sistem zlomi, nato nazaj od tam, "Je rekel Simpson.

S tem misli, da za ugotavljanje, ali je črevesni mikrobiom vplival na odvisnost od drog, najprej so morali primerjati organizem z normalnim črevesnim mikrobiomom brez organizma. Če želite to narediti, Raziskovalci so nekaterim podganam dali antibiotike, ki so izčrpali 80 odstotkov njihovih črevesnih mikrobov. Vse podgane -; tisti z in brez črevesnih mikrobov -; so bili odvisni od opioidnega lajšanja bolečin oksikodona. Nato so se nekatere podgane iz vsake skupine umaknile.

"Meni, najbolj presenetljivo je bilo, da so se podgane na površini zdele enake, "Je rekel George." V učinku opioidov na lajšanje bolečin ni bilo večjih sprememb, ali simptomi umika ali drugega vedenja med podganami z ali brez črevesnih mikrobov. "

Šele ko je ekipa pogledala možgane podgan, so opazili pomembno razliko. Tipičen vzorec pridobivanja nevronov v različne dele možganov med zastrupitvijo in umikom je bil moten pri podganah, ki so bile zdravljene z antibiotiki, in jim tako primanjkovalo večine črevesnih mikrobov. Predvsem, med zastrupitvijo, podgane z osiromašenimi črevesnimi mikrobi so imele v regijah možganov več aktiviranih nevronov, ki uravnavajo stres in bolečino (periakveduktalno siva, locus coeruleus) in regije, ki sodelujejo pri opioidni zastrupitvi in ​​umiku (osrednja amigdala, bazolateralna amigdala). Med umikom, podgane, osiromašene z mikrobi, so imele manj aktiviranih nevronov v osrednji amigdali, v primerjavi s podganami z normalnimi črevesnimi mikrobiomi.

"Dolgi meseci so šteli črne pike, "Je rekel Simpson." Na koncu pa je postalo jasno, da vsaj pri podganah, črevesni mikrobi spreminjajo odziv možganov na zdravila. "

Ta premik bi lahko vplival na vedenje, je pojasnila, ker bi lahko zmanjšanje nevronov, ki se zaposlijo v osrednji amigdali, povzročilo manj odtegnitvenih simptomov, kar lahko vodi v večje tveganje zlorabe drog.

Zdaj, Georgeova ekipa razširja svoje študije na podgane, ki si sami dajejo oksikodon, in na podgane, ki so genetsko raznolike. Pri podganah iščejo tudi mikrobne ali kemične podpise, ki bi lahko nakazovali, katere so bolj dovzetne za odvisnost, s črevesnimi mikrobi in brez njih.

Poleg tega raziskovalci pridobivajo podatke o človeških mikrobiomih, ki vključujejo uporabnike opioidov in antibiotikov, da bi ugotovili, ali sledijo trendom, podobnim tistim, ki so jih opazili pri podganah.

"Ta študija ne samo, da lahko črevesni mikrobi igrajo vlogo pri odvisnosti od drog, če ugotovimo podobne učinke pri ljudeh, lahko spremeni naš način razmišljanja o sočasnem predpisovanju antibiotikov in sredstev proti bolečinam, na primer, ko je oseba operirana, "Je dejal George." Zaradi vpliva na črevesne mikrobe lahko postanejo ljudje bolj ali manj občutljivi na opioide. Zdaj bo ključno iskanje biomarkerjev, da lahko predvidimo, kako bi se človek lahko odzval, preden jih zdravimo. "

Kar se tiče Simpsona, doktorirala je pred tednom in pol, po uspešnem zagovoru diplomske naloge tako rekoč -; predstavila svoje ugotovitve raziskave svojemu svetovalnemu odboru, družino in prijatelje, medtem ko so se v času pandemije COVID-19 skrivali na svojem mestu. Naslednji, Simpson bo svojo pozornost namenila zagonskemu podjetju, ki ga ustanavlja, da bi dodatno napredovala in komercializirala svoje raziskovalne ugotovitve.

• Nova smernica vsebuje priporočila za klinično obvladovanje EoE, ki temeljijo na dokazih
• Črevesna mikrobiota bi lahko napovedala resnost COVID-19