Cercetările asociază bacteriile intestinale umane cu nivelurile unor substanțe chimice esențiale din creier
Un nou studiu realizat de Universitatea Surrey și Universitatea Roehampton arată că potențialul neuroactiv al bacteriilor din intestinul uman este legat de nivelurile unor substanțe chimice cheie din creier.
Cercetarea, publicată în revista Molecular Psychiatry, oferă dovezi umane pentru o legătură biologică între microbiomul intestinal și funcția cerebrală.
În cadrul studiului, echipa a analizat 61 de femei tinere sănătoase, cu vârste cuprinse între 17 și 25 de ani. Cercetătorii au utilizat spectroscopia de rezonanță magnetică prin protoni pentru a măsura GABA și glutamatul în trei regiuni ale creierului. De asemenea, au fost analizate probele de scaun prin secvențiere metagenomică pentru a identifica capacitatea genetică a microbiomului intestinal al participanților de a efectua procese metabolice legate de GABA, glutamat, acizi grași cu lanț scurt și alți compuși neuroactivi.
Echipa de cercetare a descoperit că relația dintre microbiomul intestinal și chimia creierului nu era uniformă. Diferite căi microbiene erau asociate cu GABA, glutamat și echilibrul excitator/inhibitor în diverse regiuni ale creierului.
Surprinzător, girusul occipital inferior, o regiune implicată în procesarea vizuală, a arătat cele mai variate asocieri cu căile microbiene, inclusiv cele implicate în degradarea glutamatului, metabolismul GABA, acizi grași cu lanț scurt, inozitol și p-cresol.
Cortexul cingulat anterior, care joacă un rol în atenție, controlul cognitiv și reglarea emoțională, a prezentat un model distinct, legat de căile microbiene ale glutamatului și propionatului. Cortexul prefrontal dorsolateral, implicat în controlul cognitiv și reglarea emoțiilor, a arătat o asociere mai selectivă cu o cale microbiană de producție a GABA.
Profesorul Kathrin Cohen Kadosh, autor senior al studiului, a declarat: „De ani de zile, multe dintre informațiile pe care le avem despre microbiom și chimia creierului provin din studii pe animale. Ceea ce este interesant aici este că putem analiza microbiomul intestinal și chimia creierului la aceleași persoane în viață și putem observa că potențialul neuroactiv al microbiomului este legat de echilibrul chimic din regiuni specifice ale creierului.”
De asemenea, echipa de cercetare a investigat dacă aceleași căi microbiene erau legate de bunăstarea psihologică.
Au găsit asocieri între căile microbiene specifice și auto-raportările referitoare la anxietate, simptome depresive și calitatea somnului. O cale microbiană legată de GABA a fost asociată cu anxietatea de trăsătură și socială, în timp ce căile implicate în metabolismul triptofanului au fost legate de simptomele depresive și anxietatea socială. O cale care produce acidul gras cu lanț scurt propionat a fost asociată cu o calitate mai slabă a somnului.
Dr. Nicola Johnstone, autor principal al studiului, a afirmat: „Ceea ce face acest studiu deosebit de interesant este că am reușit să conectăm informații la mai multe niveluri diferite – gene microbiene din intestin, neurochimie în creier și măsuri psihologice la aceleași participanți.”
„Nu spunem că o anumită bacterie intestinală provoacă anxietate sau schimbă o anumită substanță chimică din creier. Dar aceste rezultate ne oferă indicii mult mai specifice despre care funcții microbiene ar putea fi relevante pentru comunicarea intestin-creier și unde în creier acele relații ar putea fi exprimate.”
Cercetătorii subliniază că rezultatele arată asocieri, nu cauzalitate. Studiul a fost transversal, ceea ce înseamnă că cercetătorii nu pot determina dacă diferențele în microbiomul intestinal influențează chimia creierului, dacă factorii cerebrali și comportamentali influențează intestinul sau dacă alte procese biologice afectează ambele.
Studiul a măsurat, de asemenea, potențialul genetic al microbiomului intestinal de a efectua funcții metabolice particulare, mai degrabă decât de a măsura direct metabolitele produse de bacterii.
Profesorul Cohen Kadosh a adăugat: „Nu credem că explicația este pur și simplu că bacteriile din intestin produc un neurotransmițător care călătorește direct în creier. Biologia este probabil mult mai interesantă decât atât.”
„Microbii intestinali ar putea influența creierul indirect prin mai multe rute, inclusiv nervul vag, semnalizarea imunitară, bariera intestinală și alte metabolite produse în intestin. Descoperirile noastre ajută la restrângerea căilor microbiene care ar trebui acum testate experimental.”
„Următoarea întrebare este dacă schimbarea acestor căi poate altera efectiv chimia creierului. Aceasta va necesita studii longitudinale și de intervenție mai mari, dar acum avem ținte biologice specifice pe care să le urmărim.”
