Immunizacja korzystnymi bakteriami może mieć długotrwałe działanie przeciwzapalne na mózg, czyniąc go bardziej odpornym na fizyczne i behawioralne skutki stresu.
Naukowcy z University of Colorado w Boulder wykazali, że szczury, które przez trzy tygodnie były immunizowane korzystnymi bakteriami, wykazywały zwiększone poziomy białek przeciwzapalnych w mózgu, większą odporność na fizyczne skutki stresu i stanów lękowych. Gdyby wyniki te udało się powtórzyć w badaniach klinicznych na ludziach, mogą one ostatecznie doprowadzić do powstania probiotycznych szczepionek chroniących przed zespołem stresu pourazowego, stanami lękowymi czy doprowadzić od opracowania nowych metod leczenia depresji.
- Odkryliśmy, że a bakteria Mycobacterium vaccae u gryzoni zmienia środowisko w mózgu w kierunku stanu przeciwzapalnego - powiedział Matthew Frank, główny autor publikacji w „Brain, Behavior and Immunity”. - Jeśli udałoby się to powtórzyć u ludzi, może to mieć szerokie implikacje dla wielu chorób neurozapalnych – dodał.
Stany lękowe, zespół stresu pourazowego i inne zaburzenia psychiczne związane ze stresem dotyczą nawet co czwartej osoby. Wyniki badań sugerują, że wywołane stresem zapalenie mózgu może zwiększać ryzyko takich zaburzeń, częściowo przez wpływ na poziom neuroprzekaźników, takich jak norepinefryna lub dopomina, które z kolei wpływają na nastrój.
- Istnieją solidne dowody w literaturze fachowej, które pokazują, że jak wywoła się zapalną odpowiedź immunologiczną u ludzi, szybko pojawią się oznaki depresji i lęku – podkreślił Frank.
Badania sugerują również, że uraz, choroba lub zabieg chirurgiczny mogą uwrażliwiać niektóre obszary mózgu, powodując gwałtowną reakcję zapalną wywołaną przez stresujące bodźce, co może prowadzić do zaburzeń nastroju i pogorszenia funkcji poznawczych. - Odkryliśmy, że Mycobacterium vaccae blokuje te uczulające skutki stresu, tworząc trwały fenotyp odporny na stres w mózgu – wyjaśnił Frank.
We wcześniejszych badaniach naukowcy z University of Colorado w Boulder odkryli, że samice myszy, którym wstrzyknięto preparat zawierający Mycobacterium vaccae, a następnie umieszczono je z większym, agresywnym samcem na 19 dni, wykazywały wyraźnie słabsze zachowania podobne do lęku i rzadziej cierpiały na zapalenie okrężnicy lub zapalenie w tkankach obwodowych.
W nowych badaniach naukowcy postanowili dowiedzieć się, co właściwie robi bakteria w mózgach gryzoni. Samce szczurów, którym wstrzyknięto bakterię trzy razy w odstępie jednego tygodnia, miały znacząco wyższe poziomy przeciwzapalnej interleukiny-4 w hipokampie – regionie mózgu, który odpowiada za funkcje poznawcze, lęk czy strach.
Po ekspozycji na czynnik wywołujący stres, uodpornione zwierzęta wykazywały również niższe poziomy indukowanego stresem białka zwanego HMGB1, które prawdopodobnie odgrywa rolę w uwrażliwianiu mózgu na stan zapalny. Badacze zaobserwowali także wyższą ekspresję genu CD200R1, kluczowego receptora do utrzymywania komórek glejowych (komórek odpornościowych mózgu) w stanie przeciwzapalnym.
- Wcześniej wykazano, że probiotyki mają silne działanie w domenach funkcji poznawczych, lęku i strachu. Nasza publikacja pomaga to zrozumieć, sugerując, że te korzystne drobnoustroje lub sygnały pochodzące od tych drobnoustrojów, w jakiś sposób trafiają do hipokampu, wywołując stan przeciwzapalny – wyjaśnił Christopher Lowry, współautor artykułu naukowego.
Bateria Mycobacterium vaccae została wyizolowana z błota na brzegu jeziora Kyoga w Ugandzie. Dzięki naukowcom z University of Colorado w Boulder może ona w przyszłości doprowadzić do powstania skutecznych leków i terapii na zespół stresu pourazowego czy stany lękowe. Może być także podawana zdrowym osobom w celu złagodzenia skutków stresu.
Źródło i fot.: University of Colorado at Boulder
