Studiul rozătoarelor: modul în care bacteriile intestinale pot afecta anxietatea

Un nou studiu din Irlanda privind rozătoarele arată că anumite regiuni ale creierului puternic implicate în anxietate și depresie sunt semnificativ afectate de microbii intestinali prin intermediul moleculelor biologice numite microARN (miARN).

Constatările, publicate în jurnal Microbiome, aruncă o nouă lumină asupra modului în care bacteriile intestinale pot influența comportamentele de tip anxietate.

Cercetătorii de la APC Microbiome Institute de la University College Cork au studiat legătura dintre bacteriile intestinale și miARN-urile din creier și au descoperit că un număr semnificativ de miARN-uri au fost modificate în creierul șoarecilor fără microbi. Acești șoareci, care fuseseră crescuți într-o bulă fără germeni, au prezentat anxietate anormală, deficite de sociabilitate și cognitivitate și au crescut comportamente depresive.

„Microbii intestinali par să influențeze miARN-urile din amigdala și cortexul prefrontal”, a spus dr. Gerard Clarke, autorul corespunzător.

Acest lucru este important, deoarece aceste miARN pot afecta procesele fiziologice care sunt fundamentale pentru funcționarea sistemului nervos central și în regiunile creierului, cum ar fi amigdala și cortexul prefrontal, care sunt puternic implicate în anxietate și depresie.

miARN-urile sunt secvențe scurte de nucleotide (elementele de bază ale ADN-ului și ARN-ului), care pot influența modul în care sunt exprimate genele. Disregularea sau disfuncția acestor molecule este considerată a fi un factor de bază care contribuie la tulburările mentale legate de stres, bolile neurodegenerative și anomaliile neurodezvoltării. În plus, modificările miARN ale creierului au fost implicate în comportamente asemănătoare anxietății.

„Poate fi posibil să modulați miARN-urile din creier pentru tratamentul tulburărilor psihiatrice, dar cercetările din acest domeniu s-au confruntat cu mai multe provocări, de exemplu, găsirea unor compuși siguri și stabili din punct de vedere biologic, care să poată trece bariera hematoencefalică și apoi să acționeze la locația dorită în creier ”, a spus Clarke.

Studiul nostru sugerează că unele dintre obstacolele care stau în calea exploatării potențialului terapeutic al miARN ar putea fi eliminate prin direcționarea microbiomului intestinal.

Descoperirile arată că nivelurile de 103 miARN au fost diferite în amigdală și 31 în cortexul prefrontal al șoarecilor crescuți fără bacterii intestinale (șoareci GF) comparativ cu șoarecii convenționali. Cu toate acestea, adăugarea microbiomului intestinal mai târziu în viață a normalizat unele dintre modificările miARN-urilor din creier.

Studiul sugerează că este necesar un microbiom sănătos pentru reglarea adecvată a miARN în aceste regiuni ale creierului. Cercetările anterioare au arătat că manipularea microbiomului intestinal influențează comportamentele asemănătoare anxietății, dar aceasta este prima dată când microbiomul intestinal este legat de miARN atât în ​​amigdală cât și în cortexul prefrontal, potrivit autorilor.

Pentru a determina care miARN au fost prezente în amigdală și în cortexul prefrontal, cercetătorii au folosit secvențierea generației următoare (NGS) pe grupuri de 10-12 șoareci martori cu o microbiotă intestinală normală, șoareci GF și șoareci ex-GF - colonizați cu bacterii adăpostindu-i cu șoareci martori - și șobolani adulți a căror microbiotă normală a fost epuizată cu antibiotice.

Cercetătorii au descoperit că epuizarea microbiotei șobolanilor adulți cu antibiotice a afectat unele miARN din creier într-un mod similar cu șoarecii GF. Acest lucru sugerează că, chiar dacă o microbiotă sănătoasă este prezentă la începutul vieții, modificările ulterioare la vârsta adultă pot avea impact asupra miARN-urilor din creier relevante pentru comportamentele asemănătoare anxietății, potrivit autorilor.

Mecanismul exact prin care microbiota intestinală este capabilă să influențeze miARN-urile din creier este încă neclar, spun cercetătorii. Și în timp ce studiul arată că efectele microbiotei asupra miARN-urilor sunt prezente la mai multe specii (șoareci și șobolani), este necesară o cercetare suplimentară asupra asocierii dintre bacteriile intestinale, miARN-urile și comportamentele asemănătoare anxietății înainte ca concluziile să poată fi traduse într-un cadru clinic.

Aceasta este o cercetare in stadiu incipient, dar posibilitatea de a atinge impactul dorit asupra miRNAs in anumite regiuni ale creierului prin vizarea microbiota intestinala - de exemplu, prin utilizarea psihotiotice - este o perspectiva atragatoare, a spus Clarke.

Sursa: BioMed Central