Czy drobnoustroje żyjące wewnątrz naszych ciał mogą wpływać na zdolność do nawiązywania kontaktów towarzyskich i zawierania przyjaźni? Odpowiedź na to pytanie, jak sugerują nowe badania, jest twierdząca, przynajmniej w przypadku myszy.
Naukowcy wykazali, że bakterie które żyją w jelitach myszy są niezbędne do tego, by zwierzęta te wykazywały normalne zachowania społeczne w stosunku do innych przedstawicieli swojego gatunku. Myszy, które zostały wyhodowane bez mikrobiomu jelitowego, wykazywały zachowania antyspołeczne, takie jak unikanie innych osobników.
Nowe badania pozwoliły zidentyfikować specyficzne neurony, na które bezpośredni wpływ ma mikrobiom jelitowy i które są odpowiedzialne za zachowania antyspołeczne u myszy. Przeszczepienie zdrowego mikrobiomu jelitowego do wyhodowanych w laboratorium sterylnych myszy wystarczyło, aby zmienić aktywność neuronów i tym samym poprawić ich zachowania społeczne. Naukowcy zidentyfikowali również specyficzny gatunek bakterii, który może pomóc w polepszeniu relacji towarzyskich.
Badania były prowadzone przez prof. Sarkisa Mazmaniana i Nelly Soux z Heritage Medical Research Institute i zostały opublikowane w magazynie „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-021-03669-y).
Identyfikacja interakcji pomiędzy mikrobami jelitowymi a neuronami i zachowaniami społecznymi może być ważnym kierunkiem badań nad sposobami, które pewnego dnia pomogą pomóc w leczeniu depresji czy autyzmu.
Obecnie w przypadku wystąpienia podobnych zaburzeń podawane są leki przeciwdepresyjne. Jednak trudno jest dostarczyć te substancje w odpowiednim stężeniu do odpowiednich obszarów mózgu. Duża część leku trafia do całego organizmu. Zrozumienie połączeń między jelitami a mózgiem jest dowodem na to, że zaburzenia neuropsychiatryczne można pośrednio poprawić poprzez leczenie mikrobiomu jelitowego.
Już wcześniej wykazano, że myszy pozbawione odpowiednich drobnoustrojów w jelitach mają znacznie wyższy poziom kortykosteronu, hormonu stresu analogicznego do ludzkiego kortyzolu. Zespół badaczy miał na celu zidentyfikowanie neuronów, na które wpływał kortykosteron.
- Poprzez zmianę mikrobiomu u myszy, byliśmy w stanie zmienić poziom kortykosteronu: mniej mikroorganizmów oznacza więcej hormonu stresu - tłumaczy Mazmanian. - W organizmie jest wiele neuronów, które reagują na kortykosteron i chcieliśmy wiedzieć, które populacje komórek i regiony mózgu były odpowiedzialne za zmienione zachowania społeczne u myszy – dodaje naukowiec.
Po zidentyfikowaniu neuronów w mózgu zaangażowanych w kontrolę stresu, zespół użył narzędzi chemicznych i genetycznych, aby sztucznie zablokować kortykosteron przed aktywacją u myszy bez mikrobiomu. Zwierzęta te, pomimo braku mikrobiomu jelitowego, były w stanie wykazywać bardziej normalne zachowania społeczne, ponieważ ich neurony nie reagowały na hormon stresu.
Co więc jest takiego w braku bakterii jelitowych, co powoduje zwiększenie poziomu kortykosteronu? Aby odpowiedzieć na to pytanie zespół przeniósł bakterie jelitowe od zdrowych myszy do tych pozbawionych mikrobiomu. Naukowcy zidentyfikowali bakterię, która przyniosła poprawę zachowań społecznych, a mianowicie Enterococcus faecalis. Mechanizmy, dzięki którym mikrob ten jest w stanie pośredniczyć w takiej poprawie, będą przedmiotem przyszłych badań.
- Wiele wcześniejszych badań wykazało, że mikrobiom jelitowy wpływa na złożone zachowania u myszy, takie jak towarzyskość. Neurony, które pośredniczą we wpływie mikrobiomu na zachowanie, nie zostały wcześniej opisane. Nasza praca wzmacnia świadomość głębokiego wpływu i połączenia jelit z mózgiem - mówi prof. Mazmanian. - Odkrycia te stanowią podstawę do zbadania podobnych efektów u ludzi – dodaje naukowiec.
Źródło: California Institute of Technology
