3 Minutės
Atrandama nauja jutimo sistema: kaip žarnyno mikroorganizmai įtakoja smegenų veiklą
Naujausi moksliniai tyrimai iš esmės keičia mūsų supratimą apie žarnyno ir smegenų sąsają, atskleisdami naujai apibrėžtą „neurobiotinį pojūtį“ – savitą jutimo sistemą, leidžiančią žarnyno bakterijoms tiesiogiai paveikti smegenų funkciją, apetitą ir elgesį. Šis proveržis pasiektas Duke universiteto neurobiologų komandos, kuri išaiškino tikslius biologinius mechanizmus, užtikrinančius nuolatinį ryšį tarp virškinamojo trakto mikrobiomos ir nervų sistemos.
Mokslinis kontekstas: žarnyno-smegenų ašis ir jos reikšmė
Žarnyno-smegenų ašis – tai sudėtingas dvipusis ryšys tarp virškinamojo trakto ir centrinės nervų sistemos, jau ilgą laiką siejamas su įvairiomis sveikatos problemomis: nuo medžiagų apykaitos sutrikimų iki psichikos sveikatos būklių. Visgi iki šiol fiziniai procesai, leidžiantys mikrobų veiklai virsti nerviniais signalais, buvo mažai ištirti. Žmogaus žarnynas, kuriame gyvena trilijonai mikroorganizmų – žarnyno mikrobioma, išryškėja kaip dinamiška platforma, veikianti imunitetą ir emocinę savijautą.
Nauji eksperimentai atskleidžia signalų kelius: „Flagelinas“ – svarbus signalinis baltymas
Pagrindiniame tyrime Duke universiteto mokslininkai analizavo bakterijų baltymą flageliną, natūraliai susidaranti daugelyje žarnyno bakterijų ir imuninės sistemos atpažįstamą kaip signalinę molekulę. Tyrimo tikslas – išsiaiškinti, ar flagelinas gali perduoti signalus ne tik imuninei, bet ir nervų sistemai bei tapti tiesioginiu tarpininku tarp mikrobiomos ir smegenų.
Siekiant ištyrimo, pelėms po pasninko buvo duodamos kontroliuojamos flagelino dozės. Stebėjimai parodė, jog būtent flagelinas aktyvavo specialias gaubtinės žarnos ląsteles, vadinamas „neuropodais“, kurios informaciją perdavė per klajoklio nervą – pagrindinį žarnyno ir smegenų ryšio kanalą. Pasėkmė – pastebimai sumažėjo maisto suvartojimas, įrodant, kad mikrobiniai signalai realiu laiku reguliuoja alkio jausmą.
Tolimesniuose eksperimentuose, išjungus flagelinui jautrius receptorius pelių organizme, įprastas valgymo sumažėjimas nebebuvo stebimas. Tai sustiprina įrodymus, jog flagelinas–neuropodai–klajoklio nervas sudaro esminį žarnyno-smegenų komunikacijos kelią.
„Neurobiotinio pojūčio“ sampratos įtvirtinimas
Remdamiesi šiais atradimais, tyrėjai siūlo pripažinti šeštąją jutimo sistemą – „neurobiotinį pojūtį“. Skirtingai nei tradiciniai pojūčiai (regėjimas, klausa, uoslė), ši nauja jutimo rūšis padeda organizmui aptikti ir reaguoti į žarnyno bakterijų sukurtus molekulinius signalus. Ši sistema leidžia nuolat reguliuoti elgesį, tokį kaip apetitas ar galbūt net nuotaika, priklausomai nuo mikrobinės žinutės.
„Šis pojūtis leidžia šeimininkui prisitaikyti ir keisti elgesį pagal žarnyne gyvenančių mikroorganizmų generuojamus molekulinius signalus,“ pažymi tyrimo autoriai. „Mes vadiname šį biotos ir smegenų sąveikos pojūtį neurobiotiniu.“
Praktinė reikšmė sveikatai ir ateities tyrimų kryptys
Nors šie atradimai gauti tyrinėjant graužikus, dėl žarnyno ir nervų sistemos struktūrinių bei funkcinių panašumų galima manyti, kad neurobiotinis signalizavimas vyksta ir žmoguje. Jei tai bus patvirtinta, gali iš esmės pasikeisti požiūris į žarnyno-smegenų ašies poveikį tokioms būklėms kaip nutukimas, valgymo sutrikimai, depresija ar nerimas.
Vyriausiasis tyrėjas Diego Bohórquezas pabrėžia: „Ateityje šie duomenys padės aiškiau pagrįsti, kaip mikroorganizmai veikia mūsų elgesį. Akivaizdi tolimesnė kryptis – tyrinėti, kaip specifinės dietos keičia žarnyno mikroorganizmų sudėtį. Tai gali būti svarbus faktorius diagnozuojant ar gydant nutukimą bei psichikos sutrikimus.“
Būsimi tyrimai sieks detaliau išanalizuoti mikrobiomos signalinius kelius, darančius įtaką nervų sistemai, bei stebėti, kaip žarnyno mikrobiomos pokyčiai – priklausantys nuo mitybos, amžiaus ar gyvenimo būdo – keičia neurobiotinį signalizavimą. Tobulėjant šių tinklų pažinimui, gali atsirasti inovatyvių strategijų apetitui, medžiagų apykaitai ar psichikos sveikatai moduliuoti kontroliuojant šį šeštą pojūtį.
Išvada
Šis novatoriškas „neurobiotinio pojūčio“ tyrinėjimas žymiai praturtina mūsų supratimą apie žarnyno ir smegenų tarpusavio sąryšį. Atskleidus tiesioginį, greitą informacijos perdavimą tarp žarnyno mikrobiomos ir nervų sistemos, atsiveria perspektyvos kurti naujus diagnostikos, prevencijos bei gydymo metodus įvairioms sveikatos būklėms. Toliau plečiant tyrimus, tikslinės intervencijos žarnyno mikrobiomos lygmenyje gali ateityje pasiūlyti inovacinių sprendimų smegenų ir kūno sveikatai gerinti.
Šaltinis: nature
Komentarai