Пробој који реинтерпретира начин на који црева и мозак комуницирају

У револуционарној студији која преиспитује начин на који црева и мозак комуницирају, истраживачи су открили оно што називају „неуробиотичким чулом“ - новим системом који омогућава мозгу да у реалном времену реагује на сигнале микроба који живе у нашим цревима.

Нова студија неуронаучника Медицинског факултета Универзитета Дјук, др Дијега Бојоркеза и др М. Маје Келберер, објављена у часопису „ Nature“, фокусира се на неуроподе, ситне сензорне ћелије које облажу епител дебелог црева. Ове ћелије препознају уобичајени микробни протеин и шаљу брзе сигнале мозгу који помажу у сузбијању апетита.

Али то је само почетак. Тим верује да би ово неуробиотско чуло могло послужити као шира платформа за разумевање како црева осећају микробе, утичући на све, од прехрамбених навика до расположења — па чак и како мозак може обликовати микробиом као одговор.

„Занимало нас је да ли тело може препознати микробне сигнале у реалном времену - не само као имуни или инфламаторни одговор, већ као неуронски одговор који одмах утиче на понашање“,
рекао је др Дијего Бојоркез, професор медицине и неуробиологије на Медицинском факултету Универзитета Дјук и главни аутор студије.

Кључни састојак је флагелин, древни протеин који чини бактеријски флагелум, структуру сличну репу коју бактерије користе за кретање. Када једемо, неке цревне бактерије ослобађају флагелин. Неуроподи га детектују путем рецептора који се зове TLR5 и шаљу сигнал кроз вагусни нерв, главну линију комуникације између црева и мозга.

Тим, уз подршку Националног института за здравље САД, изнео је смелу хипотезу: флагелин из бактерија у дебелом цреву могао би да активира неуроподе и покрене сигнал за сузбијање апетита у мозгу – директан микробни утицај на понашање.

Истраживачи су ово тестирали тако што су мишеве гладовали преко ноћи, а затим им убризгали малу дозу флагелина директно у дебело црево. Ови мишеви су јели мање.

Када су истраживачи поновили исти експеримент на мишевима којима је недостајао TLR5 рецептор, ништа се није променило. Мишеви су наставили да једу и добијали су на тежини – што указује да овај пут помаже у регулисању апетита. Резултати указују на то да флагелин шаље сигнал „довољно“ путем TLR5, омогућавајући цревима да кажу мозгу да је време да се престане са јелом. Без овог рецептора, порука не пролази.

Откриће је омогућило водеће ауторе студије, др Винстон Лиу и др Емили Олвеј, обоје постдипломци Програма за обуку здравствених научника, и постдокторска сарадница др Наама Рајхер. Њихови експерименти су показали да поремећај овог сигналног пута мења понашање мишева у исхрани, што указује на дубљу везу између цревних микроба и понашања.

„Гледајући унапред, мислим да ће овај рад бити посебно користан широј научној заједници у објашњавању како микроби утичу на наше понашање“, каже Бохоркез.
„Очигледан следећи корак је проучавање како специфичне дијете мењају микробни састав у цревима. Ово би могао бити кључни елемент у решавању проблема попут гојазности или менталних поремећаја.“