Poďme sa rozprávať o mikrobiote. Depresia a úzkosť často sprevádzajú tých, ktorí trpia chronickými črevnými ochoreniami, ako je ulcerózna kolitída a Crohnova choroba, natoľko, že vedecká komunita sa už roky zhodla na tom, že medzi črevom a mozgom existuje spojenie, hoci jeho fungovanie nebolo definované. do teraz

Štúdia Microbiota publikovaná v Science

V Science zverejnil tím výskumníkov z Humanitas koordinovaný profesorkou Mariou Rescigno, vedúcou Laboratória mukóznej imunológie a mikrobioty v Humanitas a profesorom všeobecnej patológie na Humanitas University, výsledky štúdie, ktorá otvára nové scenáre v chápaní fungovania jedna z bariér (alebo rozhraní) medzi krvným obehom a mozgom, plexus choroideus.

Štúdiu podpísali aj Dr Sara Carloni, mikrobiologička z Humanitas University, profesorka Michela Matteoli, profesorka farmakológie na Humanitas University a riaditeľka CNR Inštitútu neurovied, a Dr Simona Lodato, vedúca Laboratória neurodevelopmentu na Humanitas a profesorka Histológia a embryológia na Humanitas University.

„Na úrovni choroidálneho plexu sme zdokumentovali mechanizmus, ktorý blokuje vstup do mozgu zápalových signálov pochádzajúcich z čreva a migrujúcich do iných orgánov cez krvný obeh.

Tento jav je spojený s izoláciou mozgu od zvyšku tela, ktorý je zodpovedný za zmeny správania, vrátane nástupu úzkosti,“ vysvetľuje profesorka Maria Rescigno.

"To znamená, že takéto stavy centrálneho nervového systému sú súčasťou choroby a nie len sekundárnymi prejavmi."

Mikrobiota, funkcie choroidálneho plexu pri filtrovaní zápalu

Choroidný plexus je štruktúra v mozgu, kde tekutina, ktorá obklopuje mozog a chrbticovej vzniká šnúra, ktorá chráni jemné štruktúry centrálneho nervového systému.

Choroidný plexus je navyše prostriedkom na vstup živín a vylučovanie odpadových látok a zohráva úlohu pri imunitnej obrane.

"Zistili sme, že v cievnatku plexus, okrem známej epiteliálnej bariéry, existuje ďalšia vaskulárna bariéra, ktorú sme nazvali vaskulárna bariéra choroidálneho plexu," vysvetľuje doktorka Sara Carloniová.

„Za normálnych podmienok táto „brána“ umožňuje vstup molekúl pochádzajúcich z krvi a v prípade zápalu vo vzdialených orgánoch (v tomto prípade v čreve) sa bariéra reorganizuje a uzavrie, aby zablokovala vstup možných toxických látok.“

Z toho vyplýva ďalšia otázka: aký je účel tejto cievnej „brány“ (ktorá zostáva otvorená bez patologického podnetu) za zdravých podmienok?

Na zodpovedanie tejto otázky sa použil genetický experimentálny model na „uzavretie“ mozgovej bariéry bez zápalu čreva.

„Ukázali sme tým, že uzavretie plexusovej bariéry samo osebe koreluje so zmenami v správaní, čo vedie k zvýšenej úzkosti a deficitu epizodickej pamäte,“ uzatvára profesorka Michela Matteoli, profesorka farmakológie na Humanitas University a Riaditeľ Ústavu neurovied CNR. To znamená, že fyziologická a dynamická komunikácia medzi črevom a mozgom je zásadná pre správnu mozgovú aktivitu.

Štúdium vaskulárnej bariéry choroidálneho plexu

Na pochopenie správania sa vaskulárnej bariéry choroidálneho plexu bola použitá metóda Single Cell Sequencing, na ktorej sa podieľala aj výskumná skupina IEO.

"To umožnilo identifikovať zložky cievneho systému, ktoré sa podieľajú hlavne na tejto reakcii, kapiláry a pericyty, bunky, ktoré regulujú priepustnosť krvných ciev," hovorí Dr Simona Lodato, vedúca laboratória Humanitas Neurodevelopment Laboratory a profesorka Histológia a embryológia na Humanitas University.

"Vďaka tejto analýze je možné poznať dynamické správanie sa každej bunky v choroidnom plexe v okamihu uzavretia bariéry."

Pohľad do budúcnosti: vyhliadky na liečbu zápalových ochorení

"Opísali sme mechanizmus, ktorý reguluje interakciu medzi mozgom a zvyškom tela vo vzťahu k črevnému zápalu," vysvetľuje profesorka Maria Rescigno.

"Stále je veľa otvorených otázok.

Napríklad, pri ktorých iných chorobách sa tento uzáver aktivuje? Pacienti s neurodegeneratívnymi ochoreniami majú tiež priechodné črevo, cez ktoré prejde do krvného obehu viac molekúl.

Teraz vieme, že táto migrácia koreluje s uzavretím mozgovej bariéry, a teda s depresiou a úzkosťou.

Ako môžeme znovu otvoriť „bránu“ plexu, aby sme bojovali s týmito zmenenými stavmi?

A opäť, ako môžeme modulovať bariéru, aby sa dostala do mozgu a umožnila drogám prechádzať?

„Už pracujeme na tom, aby sme pochopili, ktoré molekuly sa môžu podieľať na abnormalitách správania, aby sa modulovala bariérová reakcia; ktoré bunky a zložky užitočné pre naše zdravie uviaznu mimo mozgu, keď sa plexus uzavrie,“ upresňuje doktorka Sara Carloniová.

„Toto je ďalší dôkaz toho, že nielen nadmerná, ale aj nedostatočná imunitná aktivita je škodlivá pre funkciu nervového systému. Teraz bude dôležité definovať mechanizmy, ktorými sa to deje,“ vysvetľuje profesorka Michela Matteoli.

„Študujeme mikroglie, imunitné bunky v mozgu.

Vieme, že ich aktivita môže byť ovplyvnená signálmi z periférneho imunitného systému, a mnohé štúdie, vrátane v našom laboratóriu, potvrdili, že mikroglie majú dôležitý vplyv na funkciu synapsie.

Synapsia je miestom kontaktu medzi neurónmi a je sídlom všetkých procesov, ktoré sú základom mozgových funkcií, vrátane učenia a pamäte. Predstavuje teda najsľubnejší cieľ, ktorý je potrebné analyzovať v budúcich štúdiách. “

„V kontexte vývojovej neurobiológie musíme pochopiť, kedy a ako vzniká táto interakcia medzi mozgom a gastrointestinálnym systémom objavená na úrovni choroidálneho plexu.

Zloženie mozgovomiechového moku (CSF), ktoré je jednoznačne ovplyvnené aktivitou tejto bariéry, je dynamické vo vývoji a zásadné pri tvorbe neuronálnych okruhov.

Ak sa zamyslíme nad dysbiózou, teda zmenami v mikrobiote detí, či detskou obezitou, uvedomíme si, že ide o situácie, v ktorých môže byť spojenie medzi mozgom a črevom zmenené silným zápalovým stavom s účinkami na bariéru cievneho plexu a závažnými dôsledkami na vyvíjajúci sa mozog, “uzatvára doktorka Simona Lodato.

Objavená mikrobiota, úloha „brány“, ktorá chráni mozog pred črevným zápalom: video

Prečítajte si tiež:

Baktérie čreva dieťaťa môžu predpovedať budúcu obezitu

Sant'Orsola v Bologni (Taliansko) otvára novú lekársku hranicu s transplantáciou mikrobioty

zdroj:

Humanitas