2017. szeptember 21. csütörtök
Máté, Mirella
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
A mikrobák manipulálják az agyad? 2. rész - 2012-07-23 08:29:11 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
A mikrobák manipulálják az agyad?       2. rész

A bélben található baktériumok befolyásolják a gondolataidat és a hangulatodat?

Ha végiggondoljuk, hogy paraziták élnek a testünkben vagy az agyunkban, nagy valószínűséggel borzongás fut végig a gerincünkön. Talán el tudjuk képzelni, hogy rovarszerű lényekkel van tele a gyomrunk vagy egy gonosz erő irányítja a tetteinket?  Ezek nem csak sci-fi írók  fejéből kipattant látomások amik éjszakai rettegést okoznak, a természet tele van ilyen példákkal.

Azon érvelés megerősítése érdekében miszerint a mikrobák lehetnek felelősek a változásokért a kutatók a csíramentes egereket Bifidobacterium infantis-al fertőzték ami a humán mikrobióta egyik legelterjedtebb és egyben a legelsőként megtelepedő baktérium faja az emberben és a rágcsálókban egyaránt. Az újonnan megfertőződött rágcsálók stressz válasza elcsendesedett, megegyezően a normális egerek stressz válaszával.

John Bienenstock és Jane Foster a Brain-Body Intézetből (McMaster Egyetem, Ontario) nemrégiben felülvizsgálták ezt az elgondolást és számos tanulmányt jelentettek meg erről 2011-ben. Az egyik kísérletben megfertőztek egy egeret egy parazitával, amely arról ismert, hogy fokozott szorongásérzetet kelt és csökkenti az agy BDNF (Brain-derived neurotrophic factor) fehérje termelődéséért felelős gén aktivitását. Amikor felülfertőzték Bifidobacterium longum mikrobával ezeket az egereket (amely egy másik bélkolonizáló mikroorganizmus mely közvetlen a születés után megtelepedik) a parazita hatása megszűnt. Úgy tűnik, hogy valamilyen módon a bélbaktériumok segítettek a rágcsálók agyának.

Azonban a bélbaktériumokat közismerten nehéz tanulmányozni. Nemcsak azért mert a kutatók függenek az állatmodellektől, hanem még meg kell teremteni  a szükséges feltételeket ami az állatok tanulmányozásához kell és ez rendkívül bonyolult, mivel a mikrobamentes rágcsálók tenyésztése speciális eszközöket és berendezéseket igényel. Ezenkívül baktérium-összetételben is különböznek,  hogy melyek a szokványos baktériumok amelyek megtalálhatóak a laboratóriumban vagy a kontroll egerekben. Ezek a variációk látszólag ellentmondó eredményekhez vezethetnek. Az általános üzenet azonban az, hogy a gasztrointesztinális mikrobák képesek változtatni az állatok érzelmi válaszain és hogy ez az eredmény pozitív vagy negatív, függhet a bélcsatorna belső és külső környezetétől.

Például Bienenstock, Foster és munkatársaik a közelmúltban összehasonlították a csíramentes és a normál egerek viselkedését. Ezek a csíramentes egerek kevésbé voltak nyugtalanok mint a kontroll rágcsálók. Azt is látták, hogy az agyi változások megegyeztek az eredményekkel- azaz több BDNF-et kódoló gén expresszálódott a csíramentes egerekben és kevesebb  szerotonin neurotranszmitter receptor a hippocampusban és glutamát az amigdalában az agy érzelem feldolgozó régióiban. A szerotonin kulcsfontosságú a hangulatingadozások terén. A glutamát mint a BDNF kulcsfontosságú a tanulás és a memória folyamataiban, ami arra utal, hogy a bélbaktériumok hatással vannak a kognitív folyamatokra is. De amikor a kutatók megpróbálták megfertőzni a felnőtt csíramentes egereket a mikrobákkal, nem történt változás a viselkedésükben. Ez az eredmény arra enged következtetni, hogy a mikrobák korlátozott fejlődési „időablakban” fejtik ki hatásukat. Egy másik hasonló tanulmányuk szerint ahol egy másik mikrobát alkalmaztak megváltozott génexpressziót találtak egy másik fontos neurotranszmitterre a GABA-ra  vonatkozóan szerte az agyban. Ezen anyag receptorainak targetje olyan gyógyszercsoport  amelyet gyakran alkalmaznak szorongás kezelésére beleértve például a Valiumot is.

Hogy egy finomabb képet kapjunk, a kutatók felboncolták az egér myenterikus plexus-át, a bélidegrendszer egyik fő összetevőjét. Mikroelektródákat juttattak  az egyes neuronokba hogy rögzítsék a különböző baktériumokra adott sejtválaszt. Ezen felvételek során kiderült, hogy a Bifidobacterium és a Lactobacillus egyes törzsei a legelterjedtebbek az emberi bélben, blokkolni tudják az impulzusokat termelő neuronokat ezáltal csökkentik a rágcsálók hasi fájdalmát.

Bienenstock és kollegái azt feltételezték, hogy ezek az idegi változások az agyat a vágus ideg által érhetik el. Valójában megszakította a rágcsálók idegét és megszüntette a mikrobák hatását. A második lehetséges válasz a kommunikációra ami az előzetes eredményekből kiderült , és ezen eredményeket bemutatták a Mikrobák az egészségért szimpóziumon tavaly decemberben Párizsban:egyes bélbaktérium törzsek olyan rövidszénláncú zsírsavakat termelnek, amelyek növelik a vér-agy gát áteresztőképességét. Ezek a molekulák megváltoztathatják, hogy a vérkeringés mely összetevői léphetnek be az agyba.

Olyan erős bél-agy kapcsolatot amit a rágcsálókban tapasztaltak, úgy tűnik (hasonló kísérletek alapján), hogy  az emberekben hiányozik, így számos nyitott kérdés van, például : mik ezek a bélrendszeri  betolakodók? Lehet hogy bonyolultabb organizmusok?  „Az eredmények figyelemfelkeltők, de hogy milyen részletek lesznek igazak az emberre ahhoz további vizsgálatokra van szükség” Mondja Knight. „Tudjuk hogy a mikrobák befolyásolják a génexpressziót a szövetekben és meglepő lenne ha az agyunk ez alól a kivétel lenne.”
Emeran Mayer a neuro-gasztroenterológia professzora (David Geffen Orvosi kar, UCLA) sokkal bizonytalanabb. A kutatók nem rendelkeznek olyan lehetőséggel hogy streil környezetben neveljék a csecsemőket, és az idegrendszerünk sem olyan egyszerű mint egy patkányé.
Tekintettel a fenti effektus megbízhatóságára azt várhatnánk, hogy néhány emberben közülünk előfordul ez a hatás  különösen az élet korai szakaszában” mondja. De van egy jelentős különbség az ember és a rágcsáló agya között. A patkány nem rendelkezik kiterjedt prefrontális kéreggel.

Probiotikumok az agyadért


Bizonyítékok támasztják alá a kapcsolatot a bél ökológiája és az emberi agy között.
Az egyik példa a csecsemőktől ered. A kólikás csecsemők bélrendszeri mikrobiótája a normálisnál (ami ebben a korban elvárható lenne) kevésbé diverz és úgy tűnik, hogy a későbbiekben  fogékonyabbak a stresszre is. Klinikai vizsgálatok során számos adat jelenik meg a probiotikus kiegészítőkről. A mikroorganizmusokkal teli tabletták és kultúrák (mint amiket a joghurthoz is adnak ) nagy valószínűséggel segítik az emésztést.
 
2011-ben francia kutatók közzétették az eredményeiket egy kisebb klinikai vizsgálatról ami a probiotikumok szorongásoldó hatásairól szólt. 66 beteg vagy placebót vagy probiotikus készítményt kapott ami Lactobacillus helveticus-t és B. longum-ot (két általános humánflóra mikroorganizmust) tartalmazott. A kísérlet 1 hónapig tartott. A résztvevők szorongó és depressziós érzéseit  adatlappal értékelék a vizsgálat elején és végén. A hónap végén a csoport amelyik a probiotikumokat szedte a pszichés distressz (Selye János distressznek nevezte el a káros stresszt. Ez az a fajta stressz, amivel nehezen tudunk megbírkózni, ami valamennyire elhasznál, ami után regenerálódnunk kell.).

Ezek a megállapítások összhangban vannak azzal, amit már mások is észleltek. Egy tanulmány szerint amin Mayer és az U.C.L.A -s kollegája Kirsten Tillisch dolgozott 45 egészséges női önkéntest vizsgáltak miközben egy hónapig probiotikus készítményt kaptak. A résztvevőket 3 csoportba osztották: 13-an probiotikus tejterméket kaptak, a másik csoport nem fermentált tejterméket kapott, a fennmaradó hölgyek pedig nem kaptak semmit. Amikor CT-vel megvizsgálták minden nő agyát úgy találták, hogy összehasonlítva a probiotikumokkal kezelt nőket a két kontrollcsoporttal, azon hölgyeknél akik probiotikumokat szedtek szignifikánsabban kevesebb volt az agy nyugvó állapotú aktivitása – az agy azon tüzelési mintázata , amikor semmi különösre nem gondolunk, - valamint a probiotikum tompította az ébredési hálózat válaszát is, amely hálózat magában foglalja az amygdalát, választ adva ezzel az emocionális hatásokra.
„ Számos egyéb folyamatban  vagy tervezési fázisban lévő vizsgálatunk van amelynek célja kivizsgálni, hogy a  tartósan bevitt probiotikumok illetve a bélrendszer mikrobáinak csökkenése antibiotikumok által képesek e megváltoztatni az emberi agy szerkezetét és működését” - mondta Mayer.

Végső soron a koncepció a bél-agy kapcsolatról nagy valószínűséggel túl leegyszerűsítettnek bizonyul. A mikroorganizmusok hatásának teljes körű megértése érdekében figyelembe vesszük a lelki tényezőket többek között a szervek és szervrendszerek közötti kommunikációt a testünkben és az egyes mikrobiális közösségek között. Például a pattanásokat régóta társítják a szorongással és a depresszióval. 1930-ban két  bőrgyógyász John Stokes és Donald Pillsbury előterjesztették a  „bél-agy-bőr axis” hipotézist a kapcsolat ismertetésére. Azt állították, hogy az érzelmi állapotok megváltoztathatják a humánflórát, amely növelheti a bélrendszer permeabilitását és bőrgyulladáshoz vezethet. Azt is szorgalmazták, hogy a probiotikumok orvosságok. Mint például  a tej amely Lactobacillus acidophilus-t tartalmaz (ami gyakori tejtermék adalék). Bienenstock csoportja nemrég bizonyítékot talált arra az állításra miszerint a Lactobacillus megnyugtatja a stressz által  begyulladt bőrt és visszaállítja a normál szőrnövekedést egerekben. Talán mégis felfedezzük, hogy a mikrobák a bőrünkön képesek kommunikálni a bélrendszerünkben levő mikrobákkal a viselkedésünk befolyásolása érdekében. „ nem túlzás azt gondolni, hogy a mikrobák valami másban is részt vesznek” Mondja Bienenstock. „ talán rendelkezésünkre áll néhány mikrobiális készítmény amely javítja az egészségünket és a jólétünket? Az elme visszariad a lehetőségektől”


A természetes bélflóra erősíti az immunrendszert.

A Science magazinban július 2.án a következő kutatási eredményeket tették közzé:

A normálflórához tartozó bélbaktériumokból érkező szignálok szükségesek a vírusok és az egyéb kórokozók legyőzéséhez szükséges hatékony immunválaszhoz.

Ez volt az eredménye annak a kutatásnak amelyet Prof. Dr. Andreas Diefenbach és Stephanie Ganal által vezetett kutatócsoport  végzett az Orvosi Mikrobiológiai és Higiéniai Intézetben a Freiburg-i egyetem orvosi központjában.
A legújabb kutatások világosan kimutatják hogy a bélflóra fontos szerepet játszik az immunrendszer kialakulásában és a bélflórában bekövetkező változások növelik az ételallergia és a krónikus gyulladásos bélbetegségek kockázatát. „Korábban nem volt tisztázott, hogy a bélflóra milyen mértékben befolyásolja a bélrendszeren kívüli immunológiai folyamatokat, mint például a virális kórokozók elleni védelmet mint az influenza vírus ellenit. E kérdés köré épült a munkánk.” magyarázza a tudós.

A kutatócsoport két egércsoportot fertőzött különböző virális kórokozókkal. Az egyik csoport normál bélflórával rendelkezett, míg a másik csoport úgynevezett steril egerek voltak amelyek nem rendelkeztek semmilyen bélflórával mivel antibiotikummal kezelték őket vagy a tenyésztésük különösen tiszta körülmények között történt. Az immunválasz a steril egerek körében nagy mértékben redukált volt és így a fertőzés megbetegedéshez vezetett és sokkal súlyosabb lefolyású volt mint a normál egereknél. Amikor a kutatók mesterségesen biztosították a steril egereknek a normál bélflórát az immunválasz javult. Diefenbach csoportja sikerrel lokalizálta a defektust molekuláris szinten a steril egerekben.


Az orvosi mikrobiológia és a higiénia

A probléma az volt ezekkel az egerekkel, hogy nem termeltek semmilyen gyulladásos mediátort mint például 1-es típusú interferonokat a vírusfertőzés után. A dendritikus sejtek, azaz azok a sejtek amelyeknek veleszületett immunrendszere van válaszolhatnak a fertőzésre általuk termelt mediátorok által. Ha ők nincsenek jelen, a szervezet nem lesz abban a helyzetben hogy kialakítson egy megfelelő immunválaszt a kórokozókkal szemben. A csapat sikeresen bebizonyította, hogy a bélbaktériumokból érkező szignálok vezérelik a dendritikus sejtek szabályozását. Ez a vezérlés DNS szinten megy végbe a sejtmagban és lehetővé teszik hogy a gének mediátorokat kódoljanak illetve hogy jobban olvashatóak legyenek. A tudósok epigenetikus változásokról beszélnek.
„Ez volt az első alkalom hogy valaki bemutatta, hogy a normálflóra változásai az antibiotikumokból erednek. A higiénia és az életmód is jelentős változásokat okozhat az egész immunrendszerben" - nyilatkozta Diefenbach.

Forrás: Scientific American, Sciencedaily, Kép

2012. július 23.

Papdiné Morovicz Andrea


Kapcsolódó cikkünk: A mikrobák manipulálják az agyad? 1. rész
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 9, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés