Kuinka Suolistofloora Vaikuttaa Pelkoon - Vaihtoehtoinen Näkymä

Kuinka Suolistofloora Vaikuttaa Pelkoon - Vaihtoehtoinen Näkymä
Kuinka Suolistofloora Vaikuttaa Pelkoon - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Kuinka Suolistofloora Vaikuttaa Pelkoon - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Kuinka Suolistofloora Vaikuttaa Pelkoon - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: Kuinka ruokit suolistosi bakteereja? 2024, Maaliskuu
Anonim

Vaikuttaa siltä, että aivomme ovat fyysisesti kaukana suolistomme, mutta viime vuosina tutkimus on antanut vahvaa näyttöä siitä, että ruoansulatuskanavassamme keskittyneet valtavat mikrobiyhteisöt tarjoavat yhteyden aivojen ja suoliston välillä. Suolen mikrobiomi vaikuttaa kognitiiviseen toimintaan ja tunteisiin, vaikuttaa mieliala- ja mielenterveysongelmiin ja jopa tiedon käsittelyyn. Mutta oli vaikea ymmärtää, kuinka mikrofloora tekee tämän.

Viime aikoihin saakka suolen ja aivojen välisen yhteyden tutkimukset osoittivat pääasiassa vain korrelaation suoliston mikrofloora-tilan ja aivoissa tapahtuvien prosessien välillä. Mutta uudet löydöt auttavat luomaan yksityiskohtaisemman kuvan, joka perustuu tutkimukseen, joka osoittaa mikrobiomin osallistumisen stressivasteisiin. Keskittymällä reaktioihin, kuten pelon tunteisiin, ja etenkin siihen, kuinka pelko katoaa ajan myötä, tutkijat tutkivat nyt miten hiirien käyttäytyminen, jolla on heikentynyt mikrofloora, eroaa. He tunnistivat erot hermoverkoissa, aivojen toiminnassa ja geenien ilmentymisessä ja havaitsivat myös lyhyen ajanjakson esiintymisen yksilön syntymän jälkeen, kun mikrofloora palautettiin, eli bakteerien kolonisaatio,kykenee edelleen estämään aikuisten käyttäytymishäiriöitä. He tunnistivat jopa neljä erityistä ainetta, jotka voivat vaikuttaa näihin muutoksiin. Voi olla liian aikaista ennustaa, mitä hoitomuotoja voidaan tarjota, kun ymmärrämme tämän suolen mikroflooran ja aivojen välisen yhteyden, mutta nämä erityiset erot tukevat hypoteesia syvästä suhteesta näiden kahden järjestelmän välillä.

Näiden vuorovaikutusmekanismien määrittäminen aivojen kanssa on suuri haaste mikrobiomitutkimuksessa, kertoo Boulderin Coloradon yliopiston integratiivisen fysiologian laitoksen apulaisprofessori Christopher Lowry. "Tutkijoilla on mielenkiintoisia ideoita", hän sanoi.

Coco Chu, uuden tutkimuksen pääkirjailija ja Weill Cornellin lääketieteellisen korkeakoulun tutkija, kiinnostui ajatuksesta, että kehossamme elävät mikro-organismit voivat vaikuttaa sekä tunneihimme että toimintaamme. Useita vuosia sitten hän päätti tutkia näitä vuorovaikutuksia yksityiskohtaisesti yhteistyössä psykiatrien, mikrobiologien, immunologien ja muiden alojen tutkijoiden kanssa.

Tutkijat suorittivat klassisen harjoittelun käyttäytymistaitojen kehittämiseksi hiirillä, joista joille annettiin antibiootteja vähentämään dramaattisesti kehon mikroflooran määrää, ja osa heistä kasvatettiin eristyksessä siten, että heillä ei ollut mikään mikrofloora. Kaikki hiiret oppivat yhtä hyvin pelkäämään ääntä, jota seurasi sähköisku. Kun tutkijat lopettivat sähköiskujen käytön hiirissä, tavalliset hiiret oppivat vähitellen olemaan pelkäämättä ääntä. Mutta "steriileissä" hiirissä, joissa mikroflooran määrä oli vähentynyt tai mikroflooraa ei ollut ollenkaan, pelko ei hävinnyt - signaalin äänellä ne pääsivät pääsääntöisesti stuporiin kuin tavalliset hiiret.

Tarkastellessaan mediaalista etupintakuortta, aivokuoren aluetta, joka käsittelee pelkääviä vasteita, tutkijat huomasivat selviä eroja pienentyneissä mikrofloorahiirissä: jonkin verran aktiivisuutta oli alhaisempi. Saman lajin glia-soluja ei kehitetty. Ns. Dendriittiset piikit - tietojen käsittelyyn ja oppimiseen liittyvien neuronien ulkonemat neuroneissa, ilmestyivät harvemmin ja katosivat useammin. Yhden lajin soluissa havaittiin alhaisempi hermostoaktiivisuus. Vaikuttaa siltä, että hiiret, joilla ei ole terveitä mikrobiomeja, eivät voi unohtaa pelkoa ja oppia olemaan pelkäämättä. Ja tutkijat pystyivät näkemään sen solutasolla.

Tutkijat pyrkivät myös selvittämään, kuinka suolen mikrofloora -tila aiheutti nämä muutokset. Yksi mahdollinen vaihtoehto oli, että mikrobit lähettivät signaaleja aivoihin pitkän emättimen hermon kautta, joka välittää aistinsignaaleja ruuansulatuksesta aivokalvoon. Mutta emättimen hermon leikkaamisen jälkeen hiirien käyttäytyminen ei muuttunut. Lisäksi vaikutti siltä, että suolistofloora voi laukaista immuunivasteita, jotka vaikuttavat aivoihin. Mutta immuunisolujen lukumäärä ja prosenttiosuus kaikissa hiirissä olivat samat.

Tutkijat kuitenkin löysivät suolaisten mikro-organismien erittämiä neljää tyyppisiä aineita, jotka vaikuttavat hermoyhteyksiin. Niitä oli paljon vähemmän seerumissa, selkäydinnesteessä ja hiirien ulosteessa, joilla ei ollut riittävää mikroflooraa. Jotkut näistä aineista on jo liitetty ihmisten neurologisiin häiriöihin. Weill Cornellin lääketieteellisen korkeakoulun tulehduksellisten suolistosairauksien tutkimuslaitoksen johtajan ja tutkimuksen johtavan kirjoittajan mikrobiologin David Artisin mukaan hänen johdollaan työskentelevät tutkijat ovat ehdottaneet, että mikrofloora voi vapauttaa tiettyjä aineita suurina määrinä ja jotkut molekyylit tunkeutuvat aivot.

Mainosvideo:

Mielenkiinto kasvaa monissa laboratorioissa sellaisten bakteerien erittämien erityisten aineiden tunnistamiseksi, jotka osallistuvat hermostojärjestelmän signaalien välittämiseen, kertoo Davisin Kalifornian yliopiston anatomian, fysiologian ja sytologian laitoksen apulaisprofessori Melanie Gareau. Lukuisat metaboliitit ovat todennäköisesti mukana tällaisissa prosesseissa ja aineenvaihduntareitit ovat mukana.

Emeran Mayer, Kalifornian yliopiston lääketieteellinen professori ja stressin ja stressin kestävyyden neuropebiologisen keskuksen johtaja, toteaa, että muiden häiriöiden, kuten masennuksen, tutkimustulokset osoittavat myös linkin tiettyihin mikrobien erittämiin aineisiin. Mutta yhä ei ole yksimielisyyttä siitä, mitkä niistä vaikuttavat rikkomusten esiintymiseen. Ja vaikka monilla aivoihäiriöillä ihmisillä on selvästi muuttunut suoliston mikrofloora, on usein epäselvää, onko muutos sairauden syy vai seuraus, hän sanoo. Mikroflooratilan muutokset voivat johtaa neurologisiin ongelmiin, mutta sairaudet voivat myös aiheuttaa muutoksia mikrobiomin tilassa.

Tällä alueella on erimielisyyksiä paitsi mikrofloorahäiriöiden seurauksista myös terveestä mikrofloorasta.”Olemme jo pitkään keskittyneet siihen, että voimme tunnistaa tietyt bakteerityypit, jotka joko aiheuttavat stressiin liittyvien häiriöiden ja sairauksien riskin tai tarjoavat niille vastustuskyvyn, eikä sen tarvitse olla erityinen mikrobe”Sanoo Lowry. Jopa terveillä ihmisillä, mikrofloora on hyvin erilainen. Erityisillä mikrobilla ei ehkä ole merkitystä, jos mikrofloora on riittävän monimuotoinen - samoin kuin monien erityyppisten terveiden metsien tapauksessa, yhtä tietynlaista puuta ei ehkä tarvita.

Mikrofloran vaikutuksista hermostoon on kuitenkin uusi tieteenala, ja edes tämän vaikutuksen suhteen on epävarmuutta. Edellisten kokeiden tuloksista tehdyt johtopäätökset siitä, edistävätkö mikroflooramuutokset sitä, että eläimet unohtavat opitun taiton ja lakkaavat tuntemasta pelkoa, olivat joko perusteettomia tai ristiriitaisia. Coco Chun ja hänen kollegoidensa tekemissä päätelmissä on erityinen merkitys, koska tutkijat voivat tarjota todisteita erityisen mekanismin olemassaolosta, joka aiheuttaa havaitsemansa käyttäytymisen. Tällaiset eläintutkimukset ovat erityisen tärkeitä hermoston ja suoliston mikroflooran selkeän yhteyden vahvistamiseksi, vaikka niiden tarkoituksena ei olisi löytää tapoja hoitaa ihmisiä, Kirsten Tillisch sanoo. Lääketieteen professori David Geffenin lääketieteellisessä koulussa Kalifornian yliopistossa, Los Angeles. "Tapa, jolla" käsittelemme "tunteita, fyysisiä tuntemuksia ja tietoa ihmisen aivoissa, on niin erilainen kuin miten eläimillä tapahtuu, että sitä on vain erittäin vaikea soveltaa", hän sanoo.

Teoriassa tiettyjen mikrofloora vapauttamien aineiden läsnäolo voisi auttaa määrittämään, kuka on alttiimpi sairauksille, kuten posttraumaattisille stressihäiriöille (PTSD). Tämänkaltaiset kokeet voisivat jopa tunnistaa aivojen ja mikrobiomien väliset vuorovaikutusreitit, joihin hoito voi vaikuttaa. "Nämä kokeet hiirillä antavat meille aina suurta toivoa siitä, että olemme lähestymässä interventiotutkimuksen vaihetta", Emeran Meyer sanoo. Tarkkaa menetelmää käyttämällä nämä tutkimukset tuottavat usein uskomattomia tuloksia. Mutta hiirten aivoissa tapahtuvat prosessit eivät aivan vastaa ihmisen aivojen toimintaa. Lisäksi ihmisillä ja hiirillä aivojen ja suoliston mikroflooran vuorovaikutusprosessit eroavat toisistaan, ja tätä ristiriitaa pahentaa se, ettäettä heidän suoliston mikrofloora on erilainen kuluneiden ruokien erojen vuoksi.

Ihmisillä suoliston mikroflooran muuttamiseen tarkoitetut toimenpiteet voivat olla tehokkaimpia lapsenkengissä ja varhaislapsuudessa, kun suoliston mikrofloora on edelleen kehittymässä ja aivot alkavat ohjelmoida parhaillaan, Mayer sanoo. Viimeisimmässä tutkimuksessaan tutkijat näkivät erityisen aikaikkunan lapsenkengissä, jolloin hiiret tarvitsivat yhteisen mikroflooran kehittääkseen kykynsä tukahduttaa pelko aikuisuudessa. Hiiret, jotka ensimmäisen kolmen viikon ajan olivat täysin eristettyjä mikrobien vaikutuksista, asetettiin sitten olosuhteisiin, joissa ne olivat yhdessä hiirien kanssa, joilla oli tavanomainen suoliston mikrofloora. "Steriilit" hiiret ottivat mikrobit muilta hiiriltä, ja seurauksena he kehittivät rikkaan mikroflooran. Mutta kun he kasvoivat ja heidän kanssaan tehtiin samat kokeet "pelosta vieroittamisesta",heidän tulokset olivat edelleen alhaiset. Vain muutaman viikon iässä he olivat kaikki liian vanhoja hankkimaan normaalin taitonsa tukahduttaa pelkonsa.

Mutta kun mikrofloora palautettiin vastasyntyneissä hiirissä, jotka saivat rikkaan mikrobiomin sen jälkeen, kun ne oli asetettu heidän sijaisvanhempiensa luokse, hiiret kasvoivat ja käyttivät normaalisti. Kävi ilmi, että ensimmäisten viikkojen aikana syntymän jälkeen mikrofloora on erittäin tärkeä - ja tämä havainto sopii täysin yleisemmälle käsitykselle, että hermopiirit, jotka hallitsevat kykyä kokea pelkoa, ovat herkkiä jo varhaisessa iässä, Tillisch sanoo.

Kyky "vieroittaa pelosta", jota tutkijat tutkivat, on evoluutiossa perustaito, Artis sanoi. Tietäminen, mikä laukaisee pelon, ja kyky sopeutua, kun se ei enää ole uhka, voi olla kriittinen selviytymiselle. Pelon epäonnistuminen nähdään myös ihmisillä, joilla on PTSD, ja se liittyy muihin aivojen häiriöihin, joten syventämällä tieteellistä tietoa mekanismeista, jotka vaikuttavat tähän hermoverkkoon, voimme auttaa ymmärtämään ihmisen peruskäyttäytymistä ja asettamaan vaiheen hoitovaihtoehdoille.

Ihmisen suolistofloora on muuttunut evoluutioväestön myötä kaupunkiväestön kasvun myötä, ja aivovauriot ovat lisääntymässä. Lukuisat jokaisen meissä elävät mikrobit ovat kehittyneet lajien kanssa, ja on tärkeää ymmärtää, kuinka ne vaikuttavat fyysiseen ja henkiseen terveyteen, Lowry sanoo. Mikrofloran kautta ympäristö voi vaikuttaa myös hermostojärjestelmäämme, mikä edelleen vaikeuttaa aivojen terveyden ja sairauksien tutkimista.

Elena Renken