Bakterie jelitowe dostarczają wskazówek na temat stwardnienia rozsianego
Badanie produktów ubocznych bakterii jelitowych daje świeży wgląd w to, jak mikrobiom wpływa na stan zapalny w mózgu i jego potencjalną rolę w stanach neurologicznych.
Według ostatnich badań bakterie jelitowe odgrywają rolę w prawie każdym aspekcie fizjologii, zarówno w zdrowiu, jak i chorobach.
Wykazano, że bakterie jelitowe odgrywają rolę we wszystkim, od cukrzycy po otyłość, od depresji po schizofrenię.
To właśnie te związki ze zdrowiem psychicznym i ogólnie z układem nerwowym fascynują dr Francisco Quintana z Ann Romney Center for Neurologic Diseases w Brigham and Women’s Hospital w Bostonie, MA.
Quintana i jego zespół niedawno opublikowali artykuł w czasopiśmie Natura, przedstawiając, w jaki sposób połączenie jelitowo-mózgowe może działać na poziomie komórkowym. Ich odkrycia mają wpływ na wiele schorzeń neurologicznych, w tym stwardnienie rozsiane (SM).
Korzystając zarówno z modeli zwierzęcych, jak i ludzkich komórek, spędzili lata na badaniu trójstronnych interakcji między mózgiem, jelitami i układem odpornościowym.
„Te odkrycia”, wyjaśnia Quintana, „zapewniają jasne zrozumienie, w jaki sposób jelita wpływają na komórki mózgu znajdujące się w ośrodkowym układzie nerwowym”.
„Teraz, gdy mamy już pojęcie o zaangażowanych graczach, możemy zacząć ich szukać, aby opracować nowe terapie”.
Dr Francisco Quintana
Mikroglej i astrocyty
Publikacja zespołu skupia się na interakcji bakterii jelitowych z dwoma typami komórek mózgowych: mikroglejem i astrocytami.
Mikroglej jest głównym graczem w odpowiedzi immunologicznej ośrodkowego układu nerwowego; usuwają martwe i uszkodzone komórki.
Astrocyty to komórki w kształcie gwiazdy, które zapewniają wsparcie komórkom nerwowym. Wiadomo, że mikroglej uwalnia pewne neurotoksyny, które uszkadzają astroglej. Uważa się, że to uszkodzenie odgrywa rolę w wielu stanach neurologicznych, powodując stan zapalny w mózgu.
W nowym badaniu naukowcy wykorzystali mysi model SM. Chociaż wcześniejsze badania opisywały, w jaki sposób produkty uboczne mikroorganizmów w jelitach mogą sprzyjać zapaleniu mózgu, badanie to było pierwszym, które wykazało, jak produkty bakterii jelitowych mogą oddziaływać bezpośrednio na mikroglej, zmniejszając stan zapalny.
Dokładniej, produkty uboczne wytwarzane przez bakterie jelitowe podczas rozkładania tryptofanu wpływają na mikroglej, zmniejszając w ten sposób stan zapalny w mózgu. Tryptofan to aminokwas występujący w wielu produktach spożywczych, w tym w indyku, serze i ciecierzycy.
Autorzy badania wykazali, że produkty rozpadu tego aminokwasu mogą przemieszczać się przez barierę krew-mózg, aktywując szlak przeciwzapalny, który chroni przed neurodegeneracją.
W ramach rozszerzenia badania naukowcy przyjrzeli się tkance mózgowej ludzi ze stwardnieniem rozsianym i znaleźli podobne cząsteczki i szlaki. Wykazano również, że ta ścieżka jest zaangażowana w chorobę Alzheimera i glejaka wielopostaciowego, więc konsekwencje tej linii poszukiwań mogą być szerokie.
„Jest prawdopodobne, że mechanizmy, które odkryliśmy, mają znaczenie dla innych chorób neurologicznych oprócz stwardnienia rozsianego” - mówi Quintana. „Te spostrzeżenia mogą nas poprowadzić w kierunku nowych terapii stwardnienia rozsianego i innych chorób”.
