Studie:Tarmmikrobiota påverkar utvecklingen av hjärnskador efter stroke

Strokeinducerad inflammation är både en välsignelse och en förbannelse. Några av de inflammatoriska processerna hjälper till att läka den skadade hjärnan efter behandling, men andra skadar allvarligt neuroner och hela kroppens funktion. I forskningsvärlden, denna observation har startat ett långdistanslopp för att hitta en lösning som både skulle hindra "dålig" inflammation och främja dess "goda" motsvarighet.

Corinne Benakis, neurobiolog vid Institute for Stroke and Dementia Research, har något av ett försprång på sina kamrater. Hennes forskning har funnit att tarmmikrobioten - fördelaktiga bakterier som lever i symbios i vår tarm - har en inverkan på utvecklingen av hjärnskador efter stroke.

Benakis forskning började bära frukt 2016, när hon publicerade en forskningsartikel i Nature Medicine som visar hur tarmmikrobioten kan modulera det inflammatoriska svaret vid stroke, tillsammans med projektledaren Arthur Liesz.

Tarmen innehåller det största antalet immunceller i kroppen, vars funktion är hårt reglerad av de fördelaktiga bakterier som lever i symbios i vår tarm. Denna så kallade mikrobiota kan "prata" med immunceller, aktivera dem och definiera om de blir bra eller dåliga. Vi använde en experimentell modell för stroke och inducerade en skada i hjärnan, och vi fann att en stroke ändrar typen av bakterier i tarmen. Immunceller blir dåliga proinflammatoriska celler, resa från tarmen till hjärnan och börja orsaka mer skada, ”

Corinne Benakis, neurobiolog vid Institute for Stroke and Dementia Research

Probiotika och postbiotika för hjärnan

Benakis fann att genom att använda antibiotika, de kan tömma vissa typer av mikrober i tarmen och främja överväxt av andra. Genom att göra så, de kunde inducera antiinflammatoriska celler i tarmen och skydda hjärnan från stroke. Sedan dess, MetaBiota -teamet har tagit sig an en ny utmaning:att undersöka den komplexa överhörningen mellan tarmmikrober och dessa immunceller.

Forskningen i sig är banbrytande. Genom att kombinera experimentella modeller och analysverktyg från områdena mikrobiologi, immunologi och neurovetenskap, det ger välbehövlig förståelse för de komplexa interaktionerna mellan hjärnan och tarmen. Och det kan betyda mycket för patienter, för.

”Det ger nya terapeutiska perspektiv, ”Förklarar Benakis. ”Omkring 14 miljoner människor drabbas av stroke varje år världen över. Det är en av de främsta dödsorsakerna bland äldre och den främsta orsaken till långvarigt funktionshinder, med mycket begränsade terapeutiska alternativ. Själva konceptet att tarmmikrobiotkompositionen kan moduleras för att förbättra utfallet av stroke är extremt lovande. Du kan tänka dig behandlingar som ger patienterna en cocktail av fördelaktiga bakterier eller fördelaktiga molekyler som produceras av bakterier - känd som probiotika respektive postbiotika - genom kostinterventioner. Dessa kan skydda hjärnan och förbättra återhämtningen efter stroke. ”

Även om allt låter spännande, det finns fortfarande mycket att avslöja innan sådana här behandlingar kan ges till patienter. Som Benakis påpekar, "Det är fortfarande inte känt vilka typer av tarmbakterier som deltar i tarmens immunförändringar efter stroke. Vi vet inte heller vilka mikrobiella signaler som påverkar immuncellerna i tarmen efter stroke. Men vi kan hoppas att vi kommer dit, nu när MetaBiota har avslöjat kritiska kommunikationsvägar mellan tarmbakterier och immunceller som kritiskt påverkar utfallet av stroke. ”

Benakis har nu fått en position som juniorlagsledare vid Institute for Stroke and Dementia Research. Hon hoppas att hennes resultat snart kommer att översättas till kliniska miljöer och särskilt fokusera på att undersöka värdet av mikrobiomförändringar hos strokepatienter som sjukdomsrelaterade biomarkörer.

• Förändringar av tarmmikrobiom hjälper melanompatienter att reagera på immunterapi
• Ny granskning sammanfattar effekten av vattenföroreningar på cancerprevalens hos vilda djur