Un metabolit bacterian intestinal agravează leziunile cerebrale după un accident vascular cerebral, arată un studiu
Cercetătorii de la LMU au descoperit modul în care un metabolit produs de bacteriile intestinale poate influența daunele cerebrale după un accident vascular cerebral.
Severitatea leziunilor cerebrale cauzate de un accident vascular cerebral depinde în mare măsură de rapiditatea cu care poate fi restabilit fluxul sanguin. De asemenea, răspunsul imun al pacientului care a suferit accidentul vascular cerebral joacă un rol crucial. O echipă de la Institutul pentru Cercetarea Accidentelor Vasculare Cerebrale și Demenței (ISD) de la LMU Klinikum, condusă de Dr. Corinne Benakis, a identificat un semnal bacterian specific care modelează acest răspuns imun și influențează rezultatul accidentului vascular cerebral.
Cercetătorii au constatat că, în cazul șoarecilor care au suferit un accident vascular cerebral sever, bacteriile intestinale capabile să producă indol, un metabolit exclusiv din intestin, devin mai abundente. Aceste bacterii poartă gena tnaA, care le permite să convertească aminoacidul triptofan, prezent în alimente, în indol. Echipa a demonstrat că bacteriile care produc indol au agravat leziunile cerebrale după accidentul vascular cerebral.
Indolul acționează asupra unui receptor numit AHR (receptorul arilhidrocarbon), găsit în celulele dendritice — celule imune care patrulează mucoasa intestinală și ajută la coordonarea răspunsurilor imune. Când cercetătorii au dezactivat AHR în mod specific în celulele dendritice, șoarecii au fost mai bine protejați împotriva leziunilor cerebrale. „Celulele dendritice au extensii lungi, asemănătoare unor brațe, care le permit să simtă schimbările din mediu, inclusiv metabolitele produse de bacteriile intestinale. Când am dezactivat AHR, comportamentul acestor celule s-a schimbat complet: celulele dendritice au devenit mai eficiente în migrarea din intestin către meninge, membrana care înconjoară creierul. Aceste celule dendritice au promovat, de asemenea, celulele T protective și au ajutat la reducerea daunelor în creier”, afirmă Dr. Rosa Delgado Jiménez.
Cercetătorii au găsit și dovezi că această cale poate fi relevantă și în cazul oamenilor. Într-o cohortă de pacienți umani cu accident vascular cerebral ischemic, echipa ISD a descoperit că o abundență mai mare de bacterii TnaA era asociată cu un rezultat funcțional mai slab. Probe pentru această cercetare au fost furnizate de echipele lui Fernández-Cadenas din Barcelona și Lorenz Hirt din Lausanne. Bacteriile care poartă gena tnaA, capabile să producă indol, erau, de asemenea, mai abundente la persoanele cu factori de risc pentru accident vascular cerebral, inclusiv obezitate și diabet de tip 2.
Studiul s-a bazat, de asemenea, pe Centrul de Cercetare Colaborativ Transregional TRR 355, o rețea de cercetare finanțată de DFG în domeniul celulelor T reglatorii.
Această lucrare a necesitat expertiză pe care o echipă mică ca a noastră nu ar fi putut-o acoperi singură. Rețeaua TRR 355 ne-a sprijinit financiar și am beneficiat, de asemenea, de expertiza liderilor de grup din cadrul consorțiului. În plus, am colaborat cu Michael Zimmermann la EMBL și Michael Gigl la TUM pentru a detecta metabolitele de triptofan și indolul microbian, ceea ce este provocator din punct de vedere tehnic. A fost un efort de echipă real.”
Descoperirile ridică o întrebare importantă pentru cercetările viitoare: ar putea modificarea microbiomului intestinal sau a metabolitelor produse de acesta în persoanele sănătoase ajuta la pregătirea sistemului imunitar pentru a reacționa diferit în cazul unui accident vascular cerebral? „De obicei, ne gândim la accidentul vascular cerebral ca la o leziune restrânsă la nivelul creierului, dar descoperirile noastre arată că intestinul poate ajuta la modelarea răspunsului imun la această leziune”, afirmă Dr. Rosa Delgado Jiménez. „Trebuie să determinăm în continuare dacă mecanismul pe care l-am identificat la șoareci apare și la pacienți, dar descoperirile noastre deschid noi căi de investigare pentru a determina dacă microbiota intestinală ar putea fi, în cele din urmă, țintită pentru a îmbunătăți rezultatul accidentului vascular cerebral, inclusiv prin abordări preventive la persoanele cu risc crescut de accident vascular cerebral”, spune Dr. Corinne Benakis.
