Микроорганизми црева и перспективе неуролошких болести, 2. део

Састав цревне микробиоте у модулацији нервних функција

Експерименти на животињама без клица су показали да је колонизација цревне микробиоте кључни захтев за развој ЦНС-а и ЕНС-а и да неефикасна колонизација микробиоте доводи до измењене експресије и синтезе неуротрансмитера, као и до измењених сензорно-моторних функција црева [ 41–45].

Однос између цревне флоре и памћења била је област истраживања којој се последњих година посвећује велика пажња. Истраживања су показала да су микроорганизми у цревној флори ближе повезани са мозгом, утичући на наше физичко и ментално здравље.

Пре свега, цревна флора има значајан утицај на физичко здравље. Микроорганизми у цревима могу варити храну и производити хранљиве материје које помажу у одржавању физичког здравља. Када је цревна флора неуравнотежена, то ће довести до проблема као што су лоша апсорпција хранљивих материја и поремећаји имуног система, што ће заузврат утицати на здравље тела.

Међутим, цревна флора не утиче само на физичко здравље, већ је уско повезана и са памћењем. Истраживања су показала да микроорганизми у цревној флори могу из црева да уђу у крвоток и мозак и утичу на њихове функције. Неравнотежа цревне флоре може повећати ризик од Алцхајмерове болести и других неуродегенеративних болести.

Истовремено, цревна флора утиче и на емоције и психичко стање. Бактерије у цревима ослобађају хемикалије које утичу на ослобађање неуротрансмитера у мозгу, чиме утичу на ментално стање. Због тога се понекад осећамо непријатно у стомаку и постајемо раздражљиви.

Због тога је одржавање здравља цревне флоре веома важно за здравље целог нашег организма. Како одржати здравље црева? Прва ствар је да се држите редовне исхране, одржавате здраву структуру исхране, једете више хране богате дијеталним влакнима и једете мање прерађене хране и хране са високим садржајем масти и шећера. Други је фокусирање на вежбање и смањење стреса, одржавање срећног менталитета и позитиван став према животу како би се смањио негативан утицај на црева и психологију.

Коначно, треба да схватимо да је цревна флора уско повезана са нашим здрављем. Обратите пажњу на одржавање цревног и психичког здравља, водите рачуна о свом телу са многих аспеката као што су исхрана и вежбање, и учините себи боље здравље. Види се да морамо побољшати памћење, а Цистанцхе може значајно побољшати памћење јер Цистанцхе има антиоксидативно, антиинфламаторно и анти-аге ефекте, што може помоћи у смањењу оксидације и инфламаторних реакција у мозгу, чиме се штити здравље нервни систем. Поред тога, Цистанцхе такође може да подстакне раст и поправку нервних ћелија, чиме се побољшава повезаност и функција неуронске мреже. Ови ефекти могу помоћи у побољшању памћења, способности учења и брзине размишљања, а такође могу спречити појаву когнитивне дисфункције и неуродегенеративних болести.

Кликните на Знај да бисте побољшали краткорочно памћење

Слично томе, хранљиве материје присутне у ГИ тракту покрећу каскаде неуронских и хормоналних догађаја, сигнализирајући мозгу о сталним променама у исхрани. Аферентна нервна влакна преносе информације од црева до субкортикалних и кортикалних центара мозга, а ефекторска влакна преносе информације до глатких мишића црева [46].

Хормони црева који се ослобађају из цревних ћелија често преносе информације у мозак директно комуницирајући са ЦНС кроз аферентна влакна. Други се директно ослобађају у циркулаторни систем, а њихови ефекти се обично осећају након што уђу у мозак [47].

Стимулација вагусног нерва парасимпатичког система АНС-а је неопходна за микробиоту црева да утиче на неурофизиолошку функцију [48].

Експеримент са вазектомираним мишевима није показао знаке прогресије у понашању чак ни након третмана пробиотиком Лацтобациллус рхамносус, што указује да је стимулација вагусног нерва и пренос сигнала преко вагусног нерва кључан у доношењу промена у понашању [49].

Пренос поруке од црева до можданог стабла путем стимулисаног вагусног нерва преко језгара и ганглија чворова представља релејну везу између осовине мозга и мозга. Ентероендокрине ћелије луче пептидне хормоне, који имају тенденцију да активирају вагусни нерв, а самим тим преносе информације до мозга. [50].

Позиционирање ентероендокриних ћелија близу лумена, као и микробиота црева, олакшава интеракцију са цревним микробима преко произведених метаболита, чиме се одржава лучење специфичних пептидних хормона.

Штавише, метаболити које синтетише микробиота често се уносе у циркулаторни систем, док се метаболити облика сличних шећерима и витаминима транспортују преко специфичних транспортера [51].

Метаболити такође могу проћи кроз мембрану ако је епител пробијен, омогућавајући другим микробестоима да побегну из баријере, што доводи до микробне неравнотеже или дисбиозе праћене упалом.

Стога, циркулаторни систем контролише пренос сигнала до мозга заједно са транспортом метаболита. Микробиота црева ослобађа молекуле као што су липополисахариди (ЛПС) и пептидогликани, који покрећу имуни одговор. У специфичним случајевима, грам-негативне бактерије које синтетишу ЛПС бивају измештене из црева у циркулаторни систем, чиме се активирају периферне имунолошке реакције.

Експерименти показују развој дефеката у понашању као што је депресија као резултат активације периферног имунитета [52].

Студије са мишевима без клица показују корелацију између цревних микроба и резултујућег имунолошког одговора, сугеришући на тај начин утицај микробиоте на нервне функције преко имунолошког одговора [53].

Поред тога, микробиом црева може да ступи у интеракцију са мозгом путем експресије и синтезе неуротрансмитера као што су серотонин, ГАБА, мелатонин, хистамин, андацетилхолин и неуротрофних фактора као што је неуротрофни фактор из мозга (БДНФ), који заузврат утиче на активност ЕНС [54, 55].

Једна студија је сугерисала да микробиота повезана са растом може да олакша развој раних неурона, процес познат као неурогенеза, као и олигодендроцита и да то може бити посредовано ефектима неуроинфламације и циркулишућег ИГФ-1 [56].

Друга студија која је користила моделе одраслих мишева без клица показала је да је недостатак нормалне цревне микробиоте повезан са повећаном пропустљивошћу крвно-мождане баријере (БББ) [57].

Улога мозга у модулацији функција црева

Мозак игра водећу улогу у контроли функција црева (тј. варијације у покретљивости, секрецији киселине, мукозалимунском одговору, обезбеђујући правилно одржавање слоја слузи и биофилма) [58].

Мозак такође има тенденцију да утиче на састав микробиоте као и на њену функцију кроз промене у цревној пермеабилности. Једна студија је сугерисала да акутни стрес доприноси морфолошкој промени епителне баријере дебелог црева и експресији доње иРНК протеина тесног споја ЗО-2 [59] и на тај начин може дозволити цревним микроорганизмима да се шире. Мозак усмерава имунолошке функције преко АНС-а.

ЦНС такође може утицати на активност мастоцита, а ослобађање медијатора мастоцита може довести до дисфункције црева. Једна студија је сугерисала да стрес може модулирати активност мастоцита и довести до ослобађања хистамина и триптазе [60].

Производи мастоцита, као што је фактор ослобађања кортикотропина, имају тенденцију да повећају пермеабилност епитела, чиме се олакшава приступ бактеријама имуним ћелијама у ламини проприа. Благи стрес код одраслих пацова као резултат одвајања новорођенчади мајке повезан је са развојем дисфункције баријере дебелог црева изазване кортикотропином. рецепторе за ослобађање хормона [61].

Лабораторијски експерименти на мишевима су показали да билатерална олфакторна булбектомија доводи до индукције депресије, што доводи до веће експресије централног кортикотропин-ослобађајућег хормона, као и нивоа серотонина [62].

Утврђено је да су ове промене повезане са измењеним микробним профилом црева. Излучивање норепинефрина током стреса доводи до експресије вируленције Псеудомонас аеругиноса, што може изазвати сепсу црева [63], а самим тим стрес може довести до експресије фактора вируленције од стране специфичних цревних микроорганизама у одговарајућем домаћину.

Норепинефрин такође изазива пролиферацију многих различитих сојева ентеричних микроба и може довести до већег раста патогене и непатогене Есцхерицхиа цоли.

Докази указују да микробиота црева игра кључну улогу у двосмерној комуникацији између црева и нервног система. Његова интеракција са ЦНС-ом повезана је са анксиозношћу, стресом и функцијом памћења. Поред тога, ЦНС такође има тенденцију да утиче на састав микроба кроз поремећај станишта слузокоже.

Овако микробна заједница црева утиче на људски мозак и, обично, на цело тело, пошто мозак дефинише како људско тело треба да функционише. Стога, значајан поремећај у микробиоти црева може довести до оштећења целокупне телесне функције и самим тим изазвати или допринети настанку или напредовању специфичних болести или здравствених компликација.

Опет, због директне комуникације са мозгом, утицаји на неуролошке функције су чешћи од других компликација које се манифестују као резултат оштећења ЦНС-а због поремећаја заједнице микробиома.

Повезаност цревних микроорганизама са неуролошким поремећајима

Поремећај аутистичног спектра

Поремећај аутистичног спектра (АСД) је неуропсихијатријски поремећај који карактерише стереотипно понашање, когнитивна неспособност градова и дефицити у комуникацији или друштвеним интеракцијама [64,65].

Термин 'спектар' указује на варијације у типу и тежини симптома; пацијенти у благом опсегу вероватно ће функционисати независно, док онима са тешким симптомима може бити потребна значајна подршка у свакодневном животу.

Болест настаје пре 3 године живота, обично погађа једног од сваких 68 цхи, деце и четири пута је чешћа код мушкараца него код жена [66,67]. Поред тога што је хетероген, поремећај карактерише нејасна патофизиологија, као и етиолошки механизми повезани са оштећеном микробиотом црева, као што су ексцитотоксичност глутамата, оксидативни стрес, стрес и неуроинфламација [68].

Физиолошки фактори који имају тенденцију да истичу утицај цревне микробиоте на аутизам могу укључивати аутоимуне реакције, реакције на храну, болест горњег гастроинтестиналног тракта, абнормалну столицу, аутистични ентероколитис, синдром цурења црева, прекомерну упалу, аберантне нивое глутатиона и неправилне нивое метала или минерала [69].

Код деце са аутизмом, цревна пермеабилност може довести до цурења, што доводи до апсорпције неуротоксичних молекула преко цревне мембране оштећене упалом, што доводи до неуролошких поремећаја [70,71].

Након развоја црева које цури, што омогућава молекулима да уђу у крвоток, временом се може појавити имунолошка активација, оштећење ткива и оштећење можданог ткива.

Опиоидни пептиди произведени одређеним дијетама могу такође утицати на обрасце понашања налик аутизму, као што су смањена социјализација, смањени одговор на бол, абнормални језик и самоувредљиво или понављајуће понашање кроз ометање функције неуротрансмитера.

Међутим, директна веза тек треба да буде идентификована. Студије су даље приметиле да деца са АСД преферирају скроб, грицкалице и прерађену храну док одбацују воће, поврће и протеине [72,73].

Иако неравнотежа у микробиоти црева може довести до дисбиозе црева, неколико патогених бактерија може довести до неуролошких поремећаја, у присуству ослабљеног имуног система.

Токсини које производе бактерије могу се накупити у крвотоку, што доводи до конфузије, делиријума, па чак и коме. Такође је познато да квасац доприноси неуролошким обољењима јер је познато да производе хемикалије које доприносе, а такође је откривено да су у повећаним нивоима код пацијената са АСД [74].

Етиологија повезивања микробиоте црева и аутизма потврђена је након трансплантације цревне микробиоте од аутистичних донора у мишеве без клица довела је до индукције аутистичног понашања у моделу глодара [75].

Хипотеза Виллиамса ет ал. сугерише да деци са АСД недостају бактероиди, који су важни покретачи варења полисахарида, па стога пацијенти са АСД не само да имају аномалну способност разлагања угљених хидрата већ имају и дисбиозу слузокоже [76].

Након тога, метагеномска анализа је показала да су пацијенти са АСД-ом имали смањен број бактерија Бацтероидетес, повећање односа Фирмицутес и Бацтероидетес и повећање Бетапротеобацтериа [77].

Штавише, студија пиросеквенције фекалне микрофлоре открила је велике разлике у Ацтинобацтериа и Протеобацтериум пхила у поређењу са здравим контролама [76]. Ова студија пиросеквенције, заједно са три друге студије, такође је открила повећан број врста Десулфовибрио и Бацтероидес вулгатус у столици пацијената са АСД [78–80].

Врсте Десулфовибрио су такође повезане са повећаном производњом пропионске киселине, што би могло да допринесе патогенези АСД [81]. Поред тога, нижи нивои Аккермансиа, бактерије које разграђују муцин код деце са АСД, указују на тању ГИ мукозну баријеру у поређењу са контролама. Ово може довести до смањене пермеабилности црева код деце са АСД [82,83].

Друга студија је показала да се број и тип врста Цлостридиум и Руминоцоццус значајно разликују код нормалне деце у поређењу са децом са АСД када су култивисани коришћењем основних анаеробних техника култивисања за бројање и изоловање микроорганизама праћених ПЦР циљањем 16СрДНК у изолатима [78].

Након тога, студија Сонга ет ал. су показали да су групе кластера Цлостридиум И и КСИ и Цлостридиум болтеае биле значајно веће код деце са аутизмом када је коришћен квантитативни ПЦР у реалном времену [84].

For more information:1950477648nn@gmail.com