Како цревни микроби помажу мишевима да угасе сећања на страх?
Ново истраживање на мишевима показује како микроби у цревима могу утицати на способност ослобађања одговора на страх. Студија даје детаљне трагове о ћелијским и молекуларним механизмима који повезују црева и мозак.
Током последњих 10–20 година научници су приметили како бактерије које живе у и на људском телу утичу на здравље.
Појавили су се докази о томе како су поремећаји у овим микробним заједницама повезани са болестима, па чак и са променама у понашању.
Ове асоцијације су очигледне и у односима између одређених аутоимуних поремећаја и психијатријских стања.
На пример, људи са мултиплом склерозом или инфламаторном болешћу црева (ИБД) можда су пореметили цревне бактерије и имају поремећаје расположења, анксиозност и депресију.
Међутим, иако су ове истраге потврдиле постојање осе црева-мозак, механизми који је подупиру нису јасни.
Нова студија, која је представљена у недавном Природа Папир нуди детаље без преседана о ћелијским и молекуларним процесима који повезују цревне микробе и мождане ћелије.
„Још нико није разумео како ИБД и друга хронична гастроинтестинална стања утичу на понашање и ментално здравље“, каже колега старији аутор студије Давид Артис, професор имунологије и директор истраживања ИБД у Веилл Цорнелл Медицине у Њујорку.
„Наша студија је почетак новог начина за разумевање целокупне слике“, додаје он.
Учење и заборављање
За ову студију, професор Артис и колеге су помоћу мишева открили како ометање микроба у цревима утиче на мождане ћелије.
Они су се ослањали на своју стручност у понашању животиња, секвенцирању гена и хемији ћелија.
Истрага се фокусирала на то колико добро су животиње могле да науче и забораве окидач страха користећи експеримент који научници називају „условљавање страха и учење изумирања“.
У експерименту, мишеви науче да повезују електрични удар на шапи са истовременим звуком тона.
На крају, сам тон може изазвати исти одговор страха као и електрични удар.
Након поновљеног излагања тону без пратећег електричног удара, мишеви теже да забораве повезаност. То је зато што се њихов мозак ажурира на чињеницу да претња више не постоји.
Међутим, истраживачи су открили да су мишеви чија су црева била рођена без клица или чији су цревни микроби били знатно смањени због лечења антибиотицима, показали знатно смањење способности да сазнају да претња више није присутна. Другим речима, њихов мозак се није прилагођавао новим условима.
Промењени гени у микроглији
Генетско истраживање микроглије у мозгу животиња бацило је мало светла на молекуларни механизам који стоји иза овог ефекта.
Истраживачи су проучавали експресију гена у медијалном префронталном кортексу (мПФЦ), „делу мозга за који је познато да је пресудан за учење изумирања“.
Мицроглиа су имуне ћелије које живе у мозгу и играју бројне улоге у његовом развоју и функцији.
Један од њихових послова је да помогну у стимулисању и обрезивању веза између неурона или нервних ћелија како би се преуредили мождани кругови.
Истраживачи су открили да је одсуство цревних микроба променило експресију гена микроглије у мПФЦ мишева на такав начин да је пореметило како неурони нормално формирају и уклањају везе током учења и заборављања.
Тим је такође открио значајне промене у хемикалијама мозга код мишева којима недостају цревни микроби, као што су измењени нивои молекула који имају улогу у неуропсихијатријским стањима као што су аутизам и шизофренија.
Обнављање цревних бактерија делује само рано у животу
Истраживачи су такође водили експерименте у којима су обнављали бактерије црева код мишева без клица у разним годинама.
Открили су да је могуће да ови мишеви науче условљени одговор страха, али само ако обнове своје цревне бактерије одмах након рођења.
Они су ово видели као важно откриће, јер многа психијатријска стања повезана са аутоимунитетом такође имају везе са проблемима који се јављају у раним фазама развоја мозга.
„Ос црева-мозак утиче на сваког појединог човека, сваког дана у његовом животу“, примећује проф. Артис.
Иако је прерано да бисмо били сигурни, главни директор истраге др Цонор Листон сугерише да ће даљим студијама ови налази на крају довести до нових циљева лечења.
„То је нешто што ћемо морати да тестирамо у будућности“, каже он.
„Почињемо да схватамо више о томе како црева утичу на тако разнолике болести као што су аутизам, Паркинсонова болест, посттрауматски стресни поремећај и депресија.“
Проф. Давид Артис
