Έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό ανοιχτής πρόσβασης Microbiome ρίχνει νέο φως στο πως τα βακτήρια του εντέρου μπορούν να επηρεάσουν συμπεριφορές που μοιάζουν με άγχος.
H μελέτη αφορούσε ποντίκια και διερεύνησε τη σχέση μεταξύ των βακτηρίων του εντέρου και των βιολογικών μορίων που ονομάζονται microRNAs (miRNAs) στον εγκέφαλο.
Ερευνητές στο Ινστιτούτο APC Microbiome στο Πανεπιστήμιο College Cork, το οποίο χρηματοδοτείται από το Ίδρυμα Science Foundation της Ιρλανδίας, διαπίστωσαν ότι ένας σημαντικός αριθμός miRNAs μεταβλήθηκε σε εγκεφάλους ποντικιών χωρίς εντερικό μικροβίωμα. Αυτά τα ποντίκια συνήθως εμφανίζουν άγχος, ελλείψεις στην κοινωνικότητα και τη γνωστική λειτουργία και καταθλιπτικές συμπεριφορές.
Ο Gerard Clarke, από τους συγγραφείς της μελέτης, δήλωσε: «Τα μικρόβια του εντέρου φαίνεται να επηρεάζουν τα miRNAs στην αμυγδαλή του εγκεφάλου και στον προμετωπιαίο φλοιό. Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα miRNAs μπορούν να επηρεάσουν τις φυσιολογικές διεργασίες που είναι θεμελιώδεις για τη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος και σε περιοχές του εγκεφάλου όπως είναι η αμυγδαλή και ο προμετωπικός φλοιός, οι οποίες εμπλέκονται έντονα στο άγχος και την κατάθλιψη».
Τα miRNAs είναι σύντομες ακολουθίες νουκλεοτιδίων (τα δομικά στοιχεία του DNA και του RNA), τα οποία μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο έκφρασης των γονιδίων.
Η δυσλειτουργία των miRNA πιστεύεται ότι αποτελεί παράγοντα που συμβάλλει σε ψυχιατρικές διαταραχές που σχετίζονται με άγχος, νευροεκφυλιστικές ασθένειες και ανωμαλίες του νευρικού συστήματος.
Ο Clarke δήλωσε: “Μπορεί να είναι δυνατή η ρύθμιση των miRNA στον εγκέφαλο για τη θεραπεία ψυχιατρικών διαταραχών, αλλά η έρευνα στον τομέα αυτό έχει αντιμετωπίσει διάφορες προκλήσεις, για παράδειγμα, στην εύρεση ασφαλών και βιολογικά σταθερών μορίων που είναι ικανά να διασχίσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και στη συνέχεια να δράσουν στην επιθυμητή θέση στον εγκέφαλο. Η μελέτη μας υποδεικνύει ότι μερικά από τα εμπόδια στην εκμετάλλευση του θεραπευτικού δυναμικού των miRNAs θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν στοχεύοντας το μικροβίωμα του εντέρου».
Ψυχοβιωτικά και miRNA
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα επίπεδα 103 miRNAs στην αμυγδαλή και 31 miRNAs στον προμετωπιαίο φλοιό ήταν διαφορετικά στα ποντίκια που είχαν ανατραφεί χωρίς βακτήρια στο έντερό τους (GF ποντίκια) σε σύγκριση με τα συμβατικά ποντίκια. Προσθέτοντας στη συνέχεια το μικροβίωμα του εντέρου που έλλειπε ομαλοποιήθηκαν κάποιες από τις αλλαγές στα miRNAs στον εγκέφαλο.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι ένα υγιές μικροβίωμα είναι απαραίτητο για την κατάλληλη ρύθμιση των miRNA στις προαναφερθείσες περιοχές του εγκεφάλου.
Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι οι αλλαγές στη χλωρίδα του εντέρου επηρεάζουν τις συμπεριφορές που μοιάζουν με άγχος αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που το μικροβίωμα του εντέρου συνδέθηκεμε τα miRNAs στην αμυγδαλή και στον προμετωπιαίο φλοιό.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια αλληλουχία επόμενης γενιάς (NGS – next generation sequencing) για να ανακαλύψουν ποια miRNAs υπήρχαν στην αμυγδαλή και στον προμετωπιαίο φλοιό σε ομάδες 10-12 ποντικιών με φυσιολογικό εντερικό μικροβίωμα, σε ποντίκια χωρίς μικροβίωμα, σε ποντίκια που ενώ αρχικά δεν είχαν μικροβίωμα στη συνέχεια αυτό αποκαταστάθηκε, και σε ποντίκια που ενώ αρχικά είχαν φυσιολογικό μικροβίωμα στη συνέχεια εξαφανίστηκε με χρήση αντιβιοτικών.
Διαπιστώθηκε ότι η εξάλειψη των μικροβίων σε ενήλικους αρουραίους με αντιβιοτικά επηρέασε μερικά miRNAs στον εγκέφαλο. Αυτό υποδηλώνει ότι ακόμα και αν αρχικά υπάρχει μια υγιής εντερική χλωρίδα, οι μεταγενέστερες αλλαγές κατά την ενηλικίωση μπορούν να επηρεάσουν τα miRNA στον εγκέφαλο που σχετίζονται με τις συμπεριφορές που μοιάζουν με άγχος.
Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο το μικροβίωμα είναι σε θέση να επηρεάσει τα miRNAs στον εγκέφαλο παραμένει ασαφής.
Ο Clarke δήλωσε: «Πρόκειται για έρευνα σε πρώιμο στάδιο, αλλά η πιθανότητα να επιτευχθεί η επιθυμητή επίδραση στα miRNAs σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου μέσω της στόχευσης του μικροβιώματος του εντέρου – για παράδειγμα χρησιμοποιώντας ψυχοβιοτικά – είναι μια ελκυστική προοπτική».
Ως ψυχοβιοτικά έχουν οριστεί τα ζωντανά “καλά” βακτήρια (προβιοτικά) τα οποία κατά την κατάποση παρέχουν οφέλη ψυχικής υγείας μέσω αλληλεπιδράσεων με άλλα βακτήρια του εντέρου.
