6 Minutės
Nauji tyrimai rodo, kad žarnyno bakterijų disbalansas gali persitvarkyti smegenų jungtis ir sukelti depresijai panašų elgesį, susijusį su bipoliniu sutrikimu — bent jau pelėms. Pernešus fekalinę mikrobiotą iš žmonių, esančių bipolinio sutrikimo depresinės fazės, į graužikus, mokslininkai sugebėjo atkartoti tiek elgesio, tiek neuroninius bruožus, susijusius su šia liga.
Kaip vyko pelės eksperimentas — ir kodėl tai svarbu
Žedziango universiteto (Zhejiang University) mokslininkai persodino fekalinius mėginius iš savanorių, kuriems buvo diagnozuotas bipolinis sutrikimas depresinės epizodo metu, į laboratorines peles. Tyrėjai taikė elgesio testus, smegenų vaizdavimo metodikas ir genetinį sekvenavimą, kad atsektų pokyčius po transplantacijos. Lyginant su pelėmis, gavusiomis bakterijas iš sveikų donorų, pelės, kurioms buvo transplantuota bipolarinio paciento mikrobiota, judėjo mažiau, prarado susidomėjimą skanėstais ir rodė kitus tradicinius gyvūnų depresijos modeliams būdingus požymius.
Todel kodėl tai yra svarbu? Gyvūnų modeliai leidžia mokslininkams izoliuoti vieną kintamąjį vienu metu. Šiuo atveju manipuliuotas faktorius buvo žarnyno mikrobiota. Kai elgesys pasikeitė tik tomis pelėmis, kurios gavo bipolarinės būsenos šaltinį turinčią mikrobiotą, ryšys tarp mikroorganizmų bendruomenių ir nuotaiką lemiamos smegenų funkcijos tapo reikšmingesnis. Tai padeda griežtinti hipotezę, kad mikrobiomos pokyčiai gali turėti tiesioginį poveikį elgesiui per smegenų grandines.
Ką atskleidė smegenų skenai ir ląstelinio lygio tyrimai
Paveiktų pelių smegenys parodė konkretų medialinio prefrontalinio žievės (mPFC) pokytį — srities, kuri yra esminė sprendimų priėmimui ir emocijų reguliacijai. Tyrime nurodyta mažesnis sinapsių skaičius — fizinių jungčių tarp neuronų — ir susilpnėjusi ryšio stiprumo jungtis tarp mPFC ir atlygio apdorojimo grandinių. Paprastai tariant, smegenų atlygio centras funkciškai atrodė atjungtas arba silpniau susijęs, o tai atitinka pagrindinius depresyvaus elgesio bruožus, tokius kaip anhedonija (sumažėjusi geba jausti malonumą).
Transplantuotos mikrobiomos genetinis sekvenavimas rodė padidėjusius tam tikrų bakterinių genčių lygius, tarp kurių išryškėjo Klebsiella ir Alistipes gentys — ankstesniuose tyrimuose siejamos su prastesnėmis sveikatos perspektyvomis ir potencialiais nuotaikos pokyčiais. Autoriai pabrėžia, kad nors šios gentys yra susijusios su nepalankiais rezultatais, reikia daugiau darbo, kad būtų nustatytas priežastinis ryšys konkrečių rūšių lygiu ir paaiškintos molekulinės mechanikos.
Be anatominių ir cheminio pobūdžio pastebėjimų, tyrėjai atliko ir ląstelinio aktyvumo matavimus, rodančius, jog sinaptinis balansas mPFC srityje buvo pakitęs: sumažėjo excitatorių ir inhibitorių signalizacijos santykis, o tai gali slopinti tinklo gebėjimą generuoti normalią reakciją į atlygio stimulą. Toks sinapsinis deficitas gali būti viena iš priežasčių, kodėl pelės rodė elgesio simptomus, panašius į bipolinės depresijos klinikinius požymius.
Genetinės ir mikrobiologinės įžvalgos
Metagenominis sekvenavimas leido išsamiau įvertinti transplantuotos mikrobiotos sudėtį. Be minėtų Klebsiella ir Alistipes, tyrėjai pastebėjo pakeitimus metabolitų profilyje, kurie gali turėti neuromoduliuojantį poveikį: sumažėjusi trumpųjų grandžių riebalų rūgščių (SCFA) gamyba, modifikacijos triptofano metabolizme ir galimos įtakos neurotransmiterių (pvz., serotonino ir dopamino) prieinamumui. Šie molekuliniai pokyčiai siūlo mechanizmo hipotezes, kaip mikrobioma gali paveikti smegenų funkciją per imuninę modulaciją, metabolitų gamybą ar vagus nervo signalizaciją.
Kodėl ličio gydymas veikė, o fluoksetinas ne?
Tyrėjai norėjo suprasti, ar sukeltas depresijos modelis yra būdingas būtent bipolinei depresijai, todėl patikrino du vaistus: fluoksetiną (SSRI, dažnai naudojamas gydant didžiąją depresiją) ir ličio preparatus (pirmo pasirinkimo nuotaikos stabilizatorius bipoliniam sutrikimui). Fluoksetinas neatstatė normalaus elgesio, tuo tarpu ličio gydymas lėmė reikšmingą elgesio pagerėjimą.
Šis modelis atspindi klinikinę patirtį: depresiniai epizodai esant bipoliniam sutrikimui dažnai reaguoja kitaip į antidepresantus nei unipolinis (didžioji) depresija. Litis veikia keliais mechanizmais, įskaitant dopamino signalizacijos modulaciją, inozitolio ciklą ir neuronų elektrinio aktyvumo reguliavimą, kas gali padėti atstatyti atlygio kelius, kuriuos paveikė pakeista mikrobiota. Kitaip tariant, bakterijų sukeltas signalas gali sąveikauti su neuroniniais tinklais, kuriuos ličio terapija iš dalies stabilizuoja.
Be to, ličio poveikis gali būti platesnis nei vien tik simptomų slopinimas: jis gali keisti sinaptinį plastikumą ir tinklo reorganizaciją, kas teoriškai leistų atstatyti mPFC — atlygio grandinių funkcinius ryšius. Tai paaiškina, kodėl kai kurie pacientai su bipoliniu sutrikimu geriau reaguoja į nuotaikos stabilizatorius negu į vien SSRI.
Didesnis vaizdas: žarnyno mikrobai kaip kompleksinės mįslės dalis
Autoriai ir nepriklausomi ekspertai pabrėžia, kad žarnyno bakterijos mažai tikėtina būtų vienintelė bipolinio sutrikimo priežastis. Ši būklė kyla iš genetiškai, aplinkos ir gyvenimo būdo veiksnių mišinio — ir mikrobiota–žarnyno–smegenų ašis (MŽS) yra viena iš sudedamųjų dalų. Vis tik šie radiniai palaiko modelį, kuriame mikrobinis disbalansas gali didinti pažeidžiamumą nuotaikos reguliavimo sutrikimams arba stiprinti simptomus keisdamas neuroninę jungiamumą.
Jeigu rezultatai bus pakartoti ir išplėsti žmonėms, atsiveria naujos terapinės galimybės: tikslingos mikrobiomos intervencijos, tokios kaip preciziniai probiotikai, prebiotikai ar mikrobiotos atkūrimas (pvz., fekalinė mikrobiotos transplantacija, FMT), gali ateityje papildyti farmakologinius ir psichoterapinius metodus. Praktikoje tai reikštų asmeninius gydymo planus, kurie taikytų ne tik smegenų, bet ir žarnyno ekosistemos modulaciją.
Realiai, kol kas tai yra įdomi ir perspektyvi kryptis: tyrimas demonstruoja, kaip žarnyno bendruomenių pokytis gali turėti tiesioginį, matuojamą poveikį smegenų grandinėms, susijusioms su bipoline depresija, tačiau kelias iki klininių rekomendacijų yra dar ilgas. Būtina atlikti atsakingus, gerai kontroliuojamus žmogaus tyrimus, kurie nustatytų saugius ir efektyvius būdus, kaip modifikuoti mikrobiotą.
Implikacijos diagnostikai ir tolimesniems tyrimams
Bipolinio sutrikimo neteisinga diagnozė yra dažna problema, iš dalies todėl, kad depresiniai epizodai gali atrodyti kaip didžioji depresija. Biologinių žymių identifikavimas — ar tai būtų mikrobinės kilmės, molekulinės ar grandinių lygmens — galėtų pagerinti ankstyvą diagnostiką ir padėti nukreipti gydymą. Tyrimas, paskelbtas Molecular Psychiatry, ragina toliau tirti, kurios konkrečios bakterijos ar jų metabolitai varžo neuronus ir ar analogiški modeliai pasireiškia žmonėse.
Konkrečiai, tolesni darbai turėtų apimti: ilgalaikes kohortų studijas, kurios registruotų mikrobiomos pokyčius kartu su nuotaikos simptomų trajektorijomis; intervencinius tyrimus, tiriančius FMT ar biotechnologines probiotikų formas; ir multimodalius tyrimus, derinančius metagenomiką, metabolomiką bei pažangias neurovaizdavimo technologijas. Tokie integruoti požiūriai padės spręsti priežasties ir pasekmės klausimą bei identifikuoti veiksmingus taikinius terapijai.
Ekspertės įžvalga
„Šis tyrimas sustiprina idėją, kad žarnynas ir smegenys komunikuoja taip, kad tai turi realią reikšmę psichikos sutrikimams,“ sako dr. Emily Hart (fikcinė), klinikinė neuromokslininkė, tirianti nuotaikos sutrikimus ir mikrobiomą. „Ypač reikšminga yra ličio reaguojamumo dalis: tai rodo, jog bakterinis signalas sąveikauja su neuroninėmis sistemomis, kurios jau pažįstamos kaip esminės bipoliniam sutrikimui. Kitas žingsnis — kruopštūs tyrimai žmonėse, siekiant susieti atskiras bakterijų štamas su išmatuojamais grandinių pokyčiais.“
Tolesni tyrimai turės patvirtinti priežastinį ryšį žmonėms, nustatyti praktiškai taikomas mikrobinio poveikio taikinius ir išbandyti saugias mikrobiomos pagrindu veikiančias intervencijas kaip papildomą gydymą prie esamų bipolinio sutrikimo terapijų. Tuo pačiu svarbu laikytis etikos ir saugumo standartų, ypač kai kalbama apie FMT ir kituose procesuose, galinčiuose reikšmingai permainyti paciento mikrobų bendruomenę.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą