Открыта микробиота - роль ворот, защищающих мозг от воспаления кишечника
Поговорим о микробиоте. Депрессия и тревога часто сопровождают тех, кто страдает хроническими кишечными заболеваниями, такими как язвенный колит и болезнь Крона, настолько, что научное сообщество в течение многих лет соглашалось, что существует связь между кишечником и мозгом, хотя ее функционирование не определено. до настоящего времени
Исследование микробиоты опубликовано в Science
В области науки группа исследователей Humanitas, координируемая профессором Марией Рессиньо, руководителем лаборатории иммунологии слизистой оболочки и микробиоты Humanitas и профессором общей патологии Университета Humanitas, опубликовала результаты исследования, которое открывает новые сценарии в понимании функционирования один из барьеров (или интерфейсов) между кровотоком и мозгом, сосудистое сплетение.
Исследование также подписано доктором Сарой Карлони, микробиологом Университета Humanitas, профессором Микелой Маттеоли, профессором фармакологии Университета Humanitas и директором Института нейробиологии CNR, и доктором Симоной Лодато, главой лаборатории нейроразвития Humanitas и профессором кафедры нейробиологии. Гистология и эмбриология в университете Humanitas.
«На уровне сосудистого сплетения мы задокументировали механизм, который блокирует проникновение в мозг воспалительных сигналов, исходящих из кишечника и мигрирующих в другие органы через кровоток.
Это явление связано с изоляцией мозга от остальной части тела, которая отвечает за поведенческие изменения, в том числе за возникновение тревожности », - объясняет профессор Мария Решиньо.
«Это означает, что такие состояния центральной нервной системы являются частью болезни, а не просто вторичными проявлениями».
Микробиота, функции сосудистого сплетения в фильтрации воспаления
Сосудистое сплетение представляет собой структуру в головном мозге, где жидкость, окружающая мозг и спинномозговой вырабатывается шнур, защищающий тонкие структуры центральной нервной системы.
Кроме того, сосудистое сплетение является транспортным средством для поступления питательных веществ и удаления ненужных веществ, а также играет роль в иммунной защите.
«Мы обнаружили, что внутри сосудистого сплетения, помимо известного эпителиального барьера, существует дополнительный сосудистый барьер, который мы назвали сосудистым барьером сосудистого сплетения», - объясняет д-р Сара Карлони.
«В нормальных условиях эти« ворота »позволяют проникать молекулам, полученным из крови, и, в случае воспаления в отдаленных органах (в данном случае в кишечнике), барьер реорганизуется и закрывается, блокируя проникновение возможных токсичных веществ».
Отсюда следующий вопрос: в здоровых условиях, какова цель этих сосудистых «ворот» (которые остаются открытыми при отсутствии патологического раздражителя)?
Чтобы ответить на этот вопрос, была использована генетическая экспериментальная модель, которая «закрыла» мозговой барьер без воспаления кишечника.
«Таким образом, мы показали, что закрытие барьера сплетения само по себе, по-видимому, коррелирует с изменениями в поведении, что приводит к усилению беспокойства и дефициту эпизодической памяти», - заключает профессор Микела Маттеоли, профессор фармакологии Университета Humanitas, и Директор Института нейробиологии CNR. Это означает, что физиологическая и динамическая связь между кишечником и мозгом имеет фундаментальное значение для правильной мозговой деятельности.
Исследование сосудистого барьера сосудистого сплетения
Чтобы понять поведение сосудистого барьера сосудистого сплетения, был использован метод секвенирования отдельных клеток, в котором также участвовала исследовательская группа IEO.
«Это позволило идентифицировать компоненты сосудистой системы, которые в основном участвуют в этой реакции, капилляры и перициты, клетки, которые регулируют проницаемость кровеносных сосудов», - говорит д-р Симона Лодато, глава лаборатории нейроразвития Humanitas и профессор Гистология и эмбриология в университете Humanitas.
«Благодаря этому анализу можно узнать динамическое поведение каждой клетки сосудистого сплетения в момент закрытия барьера».
Взгляд в будущее: перспективы лечения воспалительных заболеваний
«Мы описали механизм, который регулирует взаимодействие между мозгом и остальным телом в отношении воспаления кишечника», - объясняет профессор Мария Решиньо.
«Есть еще много открытых вопросов.
Например, при каких еще заболеваниях это закрытие активируется? Пациенты с нейродегенеративными заболеваниями также имеют проницаемый кишечник, через который в кровоток попадает больше молекул.
Теперь мы знаем, что эта миграция коррелирует с закрытием мозгового барьера и, следовательно, с депрессией и тревогой.
Как мы можем снова открыть «ворота» сплетения, чтобы бороться с этими измененными состояниями?
И снова, как мы можем изменить барьер, чтобы добраться до мозга и позволить лекарствам пройти через него? »
«Мы уже работаем, чтобы понять, какие молекулы могут быть вовлечены в поведенческие аномалии, чтобы модулировать барьерную реакцию; какие клетки и компоненты, полезные для нашего здоровья, попадают в ловушку вне мозга при закрытии сплетения », - уточняет д-р Сара Карлони.
«Это еще одно свидетельство того, что не только чрезмерная, но и недостаточная иммунная активность пагубно сказывается на функции нервной системы. Теперь будет важно определить механизмы, с помощью которых это происходит », - объясняет профессор Микела Маттеоли.
«Мы изучаем микроглию, иммунные клетки мозга.
Мы знаем, что на их активность могут влиять сигналы периферической иммунной системы, и многие исследования, в том числе в нашей лаборатории, подтвердили, что микроглия оказывает важное влияние на функцию синапсов.
Синапс - это место контакта между нейронами и место всех процессов, лежащих в основе функции мозга, включая обучение и память. Поэтому он представляет собой наиболее многообещающую цель для анализа в будущих исследованиях ».
«В контексте нейробиологии развития нам необходимо понять, когда и как возникает это взаимодействие между мозгом и желудочно-кишечной системой, обнаруженное на уровне сосудистого сплетения.
Состав спинномозговой жидкости (CSF), на который явно влияет активность этого барьера, является динамичным в развитии и имеет фундаментальное значение для формирования нейронных цепей.
Если мы думаем о дисбактериозе, то есть об изменениях в микробиоте детей или детском ожирении, мы понимаем, что это ситуации, в которых связь между мозгом и кишечником может быть нарушена сильным воспалительным состоянием с воздействием на барьер сосудистого сплетения и важными последствиями. о развивающемся мозге », - заключает доктор Симона Лодато.
Открыта микробиота, роль «ворот», защищающих мозг от воспаления кишечника: видео
Читайте также:
Бактерии кишечника ребенка могут предсказывать ожирение в будущем
Sant'Orsola в Болонье (Италия) открывает новые медицинские границы с трансплантацией микробиоты