Črevesna mikrobiota vpliva na delovanje številnih telesnih procesov, kot je imunska funkcija, normalen metabolizem, in razvoj organizma. Prav tako vpliva na vedenje gostitelja, vključno z družbeno aktivnostjo in odzivi na stres, ki so povezane z mnogimi različnimi motnjami v možganih in/ali umu. Vendar pa ni veliko znanja o osnovnih mehanizmih, s katerimi lahko črevesne bakterije spremenijo delovanje možganskih celic, ali obnašanje večjega organizma.
Prejšnje raziskave kažejo na močne povezave med zdravjem črevesja in vrsto različnih bolezni, kot so ASD in posttravmatska stresna motnja. Številne študije so pokazale, da so avtoimunske bolezni povezane z nenormalnim črevesnim mikrobiomom, pa tudi na več psihiatričnih in nevroloških stanj. Na primer, vnetje črevesja, multipla skleroza in luskavica sta motnji avtoimunosti, in ti posamezniki imajo večje tveganje za manjše število različnih črevesnih bakterij, pa tudi večja verjetnost tesnobe, motnje razpoloženja in depresija. Zdi se, da so skupni geni prisotni tudi v psihiatričnih in avtoimunskih stanjih.
V tej študiji je znanstveniki so pogledali možgane dveh vrst miši z nenormalno črevesno mikrobioto:miši, ki so prejele antibiotike za zmanjšanje rasti bakterij v črevesju, ali miši, ki so bile vzrejene v popolnoma sterilnem okolju brez kalčkov (GF). Te populacije miši so najprej izpostavile nevarnosti, in ga nato odstranili. Ob preučevanju učnih odzivov pri teh populacijah miši, ugotovili so, da sta oba pokazala zmanjšano sposobnost spoznavanja, da se nevarnosti, ki jima grozi, ni več treba bati (imenovano učenje izumrtja strahu). Z drugimi besedami, normalne miši razvijejo refleksni odziv strahu na ogroženo nevarnost, vendar sčasoma, ker dražljaj po izpostavljenosti ni povzročil škode, njihovi pogojni odzivi na strah upadajo. To učenje ni bilo očitno pri miših, zdravljenih z GF ali antibiotiki, ki so sčasoma še naprej kazale pogojen odziv strahu.
Slikanje možganov. Medialna prefrontalna skorja s kortikalnimi nevroni (zelena), mikroglija (rdeča), in post-sinaptični marker PSD95 (modra). Slika z dovoljenjem dr. Christopher Parkhurst in David Artis (WCM). Če želite izvedeti, zakaj, raziskovalci so sekvencirali RNA znotraj mikroglije, imunske celice možganov. RNA je vmesna molekula med genetskim načrtom v jedru in končnim proteinom v citoplazmi, proizvedeno iz kodiranega gena. Tako zaporedje RNA prikazuje gen, izražen v tej določeni celici.
Zaporedje RNA je pokazalo drugačen vzorec izražanja genov v možganskih celicah teh populacij miši, kar je vplivalo na običajno preoblikovanje, ki se pojavi kot del učenja. Možganske celice tvorijo povezave ali sinapse za prenos informacij med seboj. Vendar pa ko se učenje nadaljuje, nekatere sinapse se odstranijo, druge pa se dodajo, glede na promet impulzov po tej poti. To se imenuje obrezovanje sinaps in je pomemben proces pri učenju.
Ob preučevanju razlik v izražanju genov v medialni prefrontalni skorji mišjih možganov, Znanstveniki so odkrili, da za razliko od mikroglije pri zdravih miših, te mikroglije niso pokazale normalnih sprememb pri obrezovanju, to pa je zmanjšalo število novih sinaps, ki so nastale med učno izkušnjo. Ta sprememba je negativno vplivala na njihovo sposobnost učenja.
Tudi postsinaptične dendritične bodice niso bile normalno preoblikovane, in nevroni za kodiranje znakov v tem delu možganov niso pokazali normalne ravni aktivnosti. Skupaj z mikroglijo, vzbujalni nevroni in druge vrste možganskih celic so pokazale podobne spremembe.
Poleg tega raziskovalci so ugotovili, da so se v možganih miši GF spremenile ravni štirih kemikalij. Te kemikalije so običajno povezane z nevropsihiatričnimi boleznimi, kot so shizofrenija in motnja avtističnega spektra. Spremembe teh kemikalij so torej tesno povezane s spremembami v delovanju možganov, ki pa odloča o tem, kako zaznavamo svojo okolico in kako se nanje odzivamo. Dejstvo, da je spremenjen črevesni mikrobiom povezan z nečim tako temeljnim, kot je kemija možganov, je zato pomembno pri razkrivanju osnovnega vzorca. Kot pravi raziskovalec Frank Schroeder, "Kemija možganov v bistvu določa, kako se počutimo in se odzivamo na svoje okolje, in dokazi kažejo, da imajo kemikalije, pridobljene iz črevesnih mikrobov, pomembno vlogo. "
Na tretji stopnji - raziskovalci so zdaj poskušali obnoviti normalno sposobnost učenja pri miših, tako da so črevesne organizme vrnili, da bi nadomestili izgubljene, v prvi skupini, ali s presaditvijo normalnih mikrobiomov, v populaciji GF. Uspelo jim je, če je bil črevesni mikrobiom normaliziran takoj po rojstvu, pri zdravljenih miših, ki kažejo normalne vzorce učenja. Po drugi strani, pomanjkanje izboljšav s kasnejšimi posegi kaže na nujno potrebo po signalih iz zdravega črevesnega mikrobioma v možgane v razvoju takoj, ko se otrok rodi.
Raziskovalec Conor Liston komentira, "To je bila zanimiva ugotovitev, glede na to, da so številna psihiatrična stanja, povezana z avtoimunsko boleznijo, povezana s težavami v zgodnjem razvoju možganov. "
Raziskovalec David Artis pravi, "Črevesno-možganska os vpliva na vsakega človeka vsak dan v življenju. Nihče še ni razumel, kako KVČB in druga kronična prebavila vplivajo na vedenje in duševno zdravje. Naša študija ponuja nov del razumevanja delovanja mehanizmov. "
Pojasnilo, kako črevesna disbioza vpliva na delovanje možganov na molekularni in celični ravni, bo upam, pospešiti identifikacijo ciljnih molekul ali poti za zdravljenje prizadetih ljudi v prihodnosti.
Znanstveniki razvijajo 3D natisnjene tablete, ki vzorčijo bakterije, ki jih najdemo v črevesju
Raziskave obravnavajo aerobiome,
Bolezen razdražljivega črevesja poveča tveganje za demenco
Presaditev blata pri določenih darovalcih je boljša od drugih
Zakaj bi morali v svojo prehrano vključiti naravne vire vlaknin
Omejitve COVID-19 so povzročile 86-odstotni padec okužb z norovirusi v ZDA,
Metformin bi lahko pomagal pri puščanju črevesja
Skupina raziskovalcev s kalifornijske univerze, San Diego, so v svojem laboratoriju uspešno uporabili črevesne organoide za prikaz učinkov zdravil za zdravljenje stanj, kot je puščajoče črevo. Študija
Označevanje potencialnih molekularnih napovedovalcev odziva na biološke terapije pri ulceroznem kolitisu
Več posameznikov, ki trpijo za črevesnimi boleznimi, kot je ulcerozni kolitis, se ne odziva na običajno uporabljene biološke terapije. V takih primerih prilagojena napoved odziva na terapijo bi bila k
Raziskovalci z dieto manipulirajo z bakterijskimi vrstami v črevesju
Znanstveniki z Medicinske fakultete Univerze Stanford so pokazali, da z manipulacijo prehrane v mišjem modelu, možno je dati prednost presaditvi določenega bakterijskega seva pred drugimi.