Дослідження на гризунах: Як бактерії кишечника можуть вплинути на тривогу

Нове дослідження, проведене в Ірландії на гризунах, показує, що певні ділянки мозку, сильно залучені до тривоги та депресії, суттєво впливають на мікроби кишечника за допомогою біологічних молекул, званих мікроРНК (miРНК).

Висновки, опубліковані в журналі Мікробіом, проливають нове світло на те, як бактерії кишечника можуть впливати на поведінку, схожу на тривогу.

Дослідники з Інституту мікробіомів APC в Університетському коледжі Корка вивчали зв'язок між кишковими бактеріями та мікроРНК у мозку і виявили, що значна кількість мікроРНК була змінена в мозку безмикробних мишей. Ці миші, які вирощувались у мікробному міхурі, демонстрували аномальну тривожність, дефіцит комунікабельності та пізнання та підвищену депресивну поведінку.

"Мікроби кишечника, схоже, впливають на мікроРНК в мигдалині та префронтальній корі", - сказав доктор Джерард Кларк, автор-кореспондент.

"Це важливо, оскільки ці мікроРНК можуть впливати на фізіологічні процеси, які є фундаментальними для функціонування центральної нервової системи та в областях мозку, таких як мигдалина та префронтальна кора, які сильно пов'язані з тривогою та депресією".

МіРНК - це короткі послідовності нуклеотидів (будівельних блоків ДНК і РНК), які можуть впливати на те, як гени експресуються. Вважається, що порушення регуляції або дисфункція цих молекул є основним фактором, що сприяє психічним розладам, пов'язаним зі стресом, нейродегенеративним захворюванням та патологіям нейророзвитку. Крім того, зміни міРНК у мозку спричинені поведінкою, схожою на тривогу.

«Можливо, модулювати мікроРНК в головному мозку для лікування психічних розладів, але дослідження в цій галузі зіткнулися з кількома проблемами, наприклад, пошук безпечних та біологічно стабільних сполук, які здатні перетнути гематоенцефалічний бар’єр, а потім діяти на бажане місце в мозку », - сказав Кларк.

"Наше дослідження припускає, що деякі перешкоди, які перешкоджають використанню терапевтичного потенціалу міРНК, можуть бути усунені, замість того, щоб орієнтуватися на мікробіом кишечника".

Отримані дані показують, що рівні 103 міРНК відрізнялися в мигдалинах і 31 у префронтальній корі мишей, вирощених без кишкових бактерій (миші GF), порівняно зі звичайними мишами. Однак додавання мікробіому кишечника в подальшому житті нормалізувало деякі зміни мікроРНК в мозку.

Дослідження припускає, що здоровий мікробіом необхідний для відповідної регуляції міРНК у цих регіонах мозку. Попередні дослідження показали, що маніпуляції з мікробіомом кишечника впливають на поведінку, подібну до тривоги, але це перший раз, коли мікробіом кишечника зв’язується з мікроРНК як в мигдалині, так і в префронтальній корі, на думку авторів.

Щоб визначити, які міРНК були в мигдалині та префронтальній корі, дослідники використовували послідовності наступного покоління (NGS) на групах з 10-12 контрольних мишей із нормальною мікробіотою кишечника, мишами GF та колишніми мишами GF - колонізованими бактеріями утримуючи їх у контрольних мишей - і дорослих щурів, нормальна мікробіота яких була виснажена антибіотиками.

Дослідники виявили, що виснаження мікробіоти дорослих щурів антибіотиками впливає на деякі мікроРНК у мозку подібно до мишей GF. Це свідчить про те, що, навіть якщо здорова мікробіота присутня в ранньому віці, подальші зміни у зрілому віці можуть впливати на мікроРНК у мозку, що стосується поведінки, подібної до тривоги, на думку авторів.

Точний механізм, за допомогою якого мікробіота кишечника здатна впливати на мікроРНК у мозку, досі незрозумілий, стверджують дослідники. І хоча дослідження показує, що вплив мікробіоти на мікроРНК присутній у більш ніж одного виду (миші та щури), необхідні подальші дослідження взаємозв'язку між кишковими бактеріями, мікроРНК та подібною до тривоги поведінкою, перш ніж результати можна буде перекласти на клінічні умови.

"Це дослідження на ранніх стадіях, але можливість досягнення бажаного впливу на мікроРНК у конкретних регіонах мозку шляхом націлювання на мікробіоти кишечника - наприклад, за допомогою психобіотиків - є привабливою перспективою", - сказала Кларк.

Джерело: BioMed Central