Ludzki mikrobiom - zbiór bakterii, archeonów, grzybów i wirusów mieszających się w jelitach i jelitach - został powiązany z szerokim zakresem warunków zdrowotnych u ludzi, w tym zdrowia układu pokarmowego i zapobiegania chorobom autoimmunologicznym. Niektóre badania wykazały nawet możliwy związek między zdrowiem jelit a funkcją mózgu. Opierając się na tej pracy, badanie opublikowane wczoraj w Nature Microbiology ujawnia, że na depresję kliniczną mogą wpływać ilości niektórych bakterii w jelitach.
Zespół badawczy, kierowany przez mikrobiologa Jeroena Raesa z katolickiego uniwersytetu w Leuven w Belgii, stwierdził, że prawie wszystkie bakterie jelitowe są w stanie wytwarzać neuroprzekaźniki, takie jak substancje chemiczne takie jak dopamina i serotonina, które umożliwiają komunikację między neuronami. Jeśli ci „posłańcy chemiczni” zostaną wysłani do receptorów w mózgu, mogą wpłynąć na nastrój i zachowanie. Naukowcy zidentyfikowali również dwa szczepy bakterii, których brakuje w jelitach osób, u których zdiagnozowano depresję.
Badanie uzupełnia rosnącą liczbę dowodów na istnienie związku między zdrowiem jelit a mózgiem. Nie ustalono jednak, czy zły stan zdrowia psychicznego powoduje wyczerpanie bakterii, czy brakujące bakterie nasilają objawy związane z zaburzeniami nastroju. Potrzebne są dalsze badania, aby jednoznacznie stwierdzić, że bakterie jelitowe wpływają na zdrowie psychiczne, mówi Mark Lyte, profesor mikrobiologii na Iowa State University, który nie był zaangażowany w badania.
„Studia dopiero się rozpoczynają” - mówi Lyte. „Nie do końca rozumiemy, co robią wszystkie geny we wszystkich bakteriach, więc nie wyciągajmy wniosku, że rozumiemy wszystko na temat mikroflory pod względem ich zdolności genetycznej do wytwarzania [neuroprzekaźników]. Rozumiemy tylko ułamek tego. „ Naukowcy zidentyfikowali niedawno ponad 100 nowych gatunków bakterii w jelitach ludzkich, podkreślając, ile jeszcze musimy się dowiedzieć o funkcjach mikrobiomu.
Raes i jego zespół badali bakterie jelitowe ponad 2000 europejskich uczestników, aby zbadać możliwy związek między mikrobiomem a zdrowiem psychicznym. W swoich badaniach zespół przetestował genomy 532 szczepów bakterii, aby ustalić, czy bakterie mogą wytwarzać neuroprzekaźniki. Ponad 90 procent bakterii w badaniu wykazało zdolność do produkcji jednego lub więcej takich przekaźników chemicznych.
Najdłuższy nerw ciała, nerw błędny, biegnie od pnia mózgu do najniższej części jelit. Uważa się, że nerw jest dwukierunkową autostradą, wysyłającą sygnały z mózgu do jelita w celu regulacji trawienia i dostarczającą sygnały z jelit do mózgu. Ta ostatnia funkcja zapewnia możliwą ścieżkę dla neuroprzekaźników wytwarzanych przez bakterie jelitowe w celu wpływania na zdrowie psychiczne, mówi Raes. Zespół odkrył, że zarówno bakterie Coprococcus, jak i Dialister były uszczuplone wśród osób z depresją, nawet przy kontrolowaniu działania leków przeciwdepresyjnych. Odkryto również, że Coprococcus ma biologiczny szlak związany z dopaminą, neuroprzekaźnikiem, o którym wiadomo, że wpływa na zdrowie psychiczne.
Kolejnym krokiem, mówi Lyte, jest pełniejsze zrozumienie funkcjonowania tych dwóch szczepów bakterii w jelitach. Naukowcy dogłębnie badali cechy genetyczne niektórych bakterii, takich jak E. Coli, ale genomy i cechy bakterii, takich jak Coprococcus i Dialister, muszą jeszcze zostać dokładnie zbadane. Lyte mówi, że naukowcy będą musieli użyć mikrobiologii „oldschoolowej”, hodując te błędy na płytkach Petriego, aby zobaczyć, jak działają. Bakteria, która zachowuje się w jeden sposób na papierze, może działać bardzo inaczej, gdy zostanie wystawiona na działanie zróżnicowanego środowiska drobnoustrojów podobnych do ludzkiego jelita.
„Musisz wyhodować te błędy i zobaczyć, co robią [w różnych środowiskach], aby zrozumieć, co będą robić, gdy będą na hoście”, mówi Lyte.
Ponadto Raes mówi, że jego zespół zidentyfikował tylko bakterie, które mogą wpływać na zdrowie psychiczne na poziomie rodzaju, i że kluczowe jest zidentyfikowanie konkretnego gatunku bakterii nieobecnych u osób z depresją, aby zbadać możliwy związek między jelitami a mózgiem. Podczas gdy niższe poziomy Dialister były związane z depresją, niedawny artykuł łączy wyższe poziomy Dialister z zapaleniem stawów. Raes mówi, że występowanie jednego gatunku Dialistu zwiększa ryzyko zapalenia stawów, podczas gdy występowanie innego zmniejsza ryzyko depresji, ale ustalenie takich szczegółów będzie wymagało dodatkowych badań.
Zdolność do wytwarzania neuroprzekaźników może być również unikalna dla bakterii, które ewoluowały w jelitach, ponieważ nie znaleziono takiej zdolności u dzikich bakterii poza mikrobiomem. „To przypomina ewolucyjną adaptację do symbiozy bakterii i [ludzi]” - mówi Raes. „Jeśli zaczniesz o tym myśleć, wtedy wybuchnie ci głowa. Bakterie żyją w nas i znalazły wszystkie te sposoby komunikowania się z nami i potencjalnie wpływają na nasze zachowanie. ”
Emma Allen-Vercoe, profesor mikrobiologii na University of Guelph w Ontario, mówi, że jest podekscytowana przyszłym potencjałem badań nad mikrobiomami. Podczas gdy naukowcy mogliby przeprowadzić próbę leczenia o wiele więcej badań, Allen-Vercoe uważa, że Coprococcus i Dialister mogą być świetnymi kandydatami do stosowania jako psychobiotyki lub probiotyki ukierunkowane na zdrowie psychiczne. Znalezienie sposobu hodowania tych drobnoustrojów, aby mogły być podawane pacjentom, byłoby „dalekie od trywialnych”, ale ma nadzieję, że naukowcy mogą w końcu wprowadzić bakterie do ludzkich jelit i zbadać ich wyniki.
„Kiedy czytałem ten artykuł, byłem bardzo podekscytowany, ponieważ naprawdę myślę, że to nowa granica w medycynie”, mówi Allen-Vercoe. „Myślenie nieszablonowe w zakresie wykorzystania drobnoustrojów w jelitach do leczenia chorób, które tradycyjnie nie były związane z jelitami, jest bardzo ekscytujące, ponieważ myślimy o rzeczach w zupełnie inny sposób. Naprawdę coś tu zaczęli. ”
