Objevena mikrobiota, role „brány“, která chrání mozek před střevními záněty
Promluvme si o mikrobiotě. Deprese a úzkost často provázejí ty, kteří trpí chronickými střevními onemocněními, jako je ulcerózní kolitida a Crohnova choroba, a to natolik, že se vědecká komunita po léta shodla na tom, že existuje spojení mezi střevem a mozkem, ačkoli jeho fungování nebylo definováno. do teď
Studie mikrobioty publikovaná v Science
V Science zveřejnil tým výzkumníků Humanitas koordinovaný profesorkou Marií Rescigno, vedoucí Laboratoře slizniční imunologie a mikrobioty na Humanitas a profesorem obecné patologie na Humanitas University výsledky studie, která otevírá nové scénáře v chápání fungování jedna z bariér (nebo rozhraní) mezi krevním řečištěm a mozkem, choroidální plexus.
Studii také podepsali Dr Sara Carloni, mikrobioložka z Humanitas University, profesorka Michela Matteoli, profesorka farmakologie na Humanitas University a ředitelka CNR Institute of Neuroscience, a Dr Simona Lodato, vedoucí Laboratoře neurodevelopmentu na Humanitas a profesorka Histologie a embryologie na Humanitas University.
"Na úrovni choroidního plexu jsme zdokumentovali mechanismus, který blokuje vstup do mozku zánětlivých signálů pocházejících ze střeva a migrujících do jiných orgánů krevním řečištěm."
Tento jev je spojen s izolací mozku od zbytku těla, který je zodpovědný za změny chování, včetně nástupu úzkosti,“ vysvětluje profesorka Maria Rescigno.
"To znamená, že takové stavy centrálního nervového systému jsou součástí nemoci a ne pouze sekundárními projevy."
Mikrobiota, funkce choroidálního plexu při filtraci zánětu
Choroidní plexus je struktura v mozku, kde se nachází tekutina, která obklopuje mozek a Spinální vzniká šňůra, která chrání jemné struktury centrálního nervového systému.
Choroidní plexus je navíc prostředkem pro vstup živin a vylučování odpadních látek a hraje roli v imunitní obraně.
"Zjistili jsme, že uvnitř choroidálního plexu je kromě známé epiteliální bariéry ještě další vaskulární bariéra, kterou jsme nazvali vaskulární bariéra choroidálního plexu," vysvětluje doktorka Sara Carloniová.
"Za normálních podmínek tato 'brána' umožňuje vstup molekul odvozených z krve a v případě zánětu ve vzdálených orgánech (v tomto případě střeva) se bariéra reorganizuje a zavírá, aby zablokovala vstup možných toxických látek."
Z toho plyne další otázka: k čemu je za zdravých podmínek tato vaskulární „brána“ (která zůstává otevřená i bez patologického podnětu)?
K zodpovězení této otázky byl použit genetický experimentální model k „uzavření“ mozkové bariéry bez zánětu střeva.
„Prokázali jsme, že uzavření plexusové bariéry samo o sobě koreluje se změnami v chování, což vede ke zvýšené úzkosti a deficitu epizodické paměti,“ uzavírá profesorka Michela Matteoliová, profesorka farmakologie na Humanitas University and Ředitel Ústavu neurověd CNR. To znamená, že fyziologická a dynamická komunikace mezi střevem a mozkem je zásadní pro správnou mozkovou činnost.
Studium vaskulární bariéry choroidálního plexu
Pro pochopení chování vaskulární bariéry choroidálního plexu byla použita metoda Single Cell Sequencing, na které se podílela i výzkumná skupina IEO.
„To umožnilo identifikovat složky cévního systému, které se na této reakci podílejí hlavně, kapiláry a pericyty, buňky, které regulují propustnost krevních cév,“ říká Dr Simona Lodato, vedoucí Laboratoře neurodevelopmentu Humanitas a profesorka Histologie a embryologie na Humanitas University.
"Díky této analýze je možné poznat dynamické chování každé buňky v choroidálním plexu v okamžiku uzavření bariéry."
Pohled do budoucnosti: vyhlídky pro léčbu zánětlivých onemocnění
„Popsali jsme mechanismus, který reguluje interakci mezi mozkem a zbytkem těla ve vztahu ke střevním zánětům,“ vysvětluje profesorka Maria Rescigno.
"Stále je mnoho otevřených otázek.
Například u kterých dalších nemocí je tento uzávěr aktivován? Pacienti s neurodegenerativními onemocněními mají také propustné střevo, kterým projde do krevního oběhu více molekul.
Nyní víme, že tato migrace koreluje s uzavřením mozkové bariéry, a tedy s depresí a úzkostí.
Jak můžeme znovu otevřít „bránu“ plexu v boji proti těmto změněným stavům?
A znovu, jak můžeme modulovat bariéru, aby se dostala do mozku a umožnila drogám procházet?
„Už pracujeme na tom, abychom pochopili, které molekuly se mohou podílet na abnormalitách chování, aby modulovaly bariérovou reakci; které buňky a složky užitečné pro naše zdraví uvíznou mimo mozek, když se plexus uzavře,“ upřesňuje doktorka Sara Carloniová.
„Je to další důkaz toho, že nejen nadměrná, ale i nedostatečná imunitní aktivita je škodlivá pro funkci nervového systému. Nyní bude důležité definovat mechanismy, kterými se to děje,“ vysvětluje profesorka Michela Matteoliová.
"Studujeme mikroglie, imunitní buňky v mozku."
Víme, že jejich činnost může být ovlivněna signály z periferního imunitního systému, a mnoho studií, včetně naší laboratoře, potvrdilo, že mikroglie mají důležitý vliv na funkci synapse.
Synapse je místem kontaktu mezi neurony a je sídlem všech procesů, které jsou základem mozkových funkcí, včetně učení a paměti. Představuje tedy nejslibnější cíl, který bude analyzován v budoucích studiích.
„V kontextu vývojové neurobiologie potřebujeme pochopit, kdy a jak vzniká tato interakce mezi mozkem a gastrointestinálním systémem objevená na úrovni choroidálního plexu.
Složení mozkomíšního moku (likvoru), které je jasně ovlivněno aktivitou této bariéry, je dynamické ve vývoji a zásadní pro tvorbu neuronových okruhů.
Přemýšlíme-li o dysbióze, tedy o změnách mikrobioty dětí nebo o dětské obezitě, uvědomujeme si, že jde o situace, kdy by spojení mezi mozkem a střevem mohlo být změněno silným zánětlivým stavem s účinky na bariéru vaskulárního plexu a závažnými důsledky na vyvíjející se mozek, “uzavírá doktorka Simona Lodato.
Objevena mikrobiota, role „brány“, která chrání mozek před střevními záněty: video
Přečtěte si také:
Bakterie střeva dítěte mohou předpovídat budoucí obezitu
Sant'Orsola v Bologni (Itálie) otevírá novou lékařskou hranici s transplantací mikrobioty