Jak bakterie jelitowe wpływają na rozwój mózgu

Nieprawidłowy rozwój osi jelito-mikrobiota-odporność-mózg może odgrywać kluczową rolę w uszkodzeniach mózgu u ekstremalnie skrajnych wcześniaków - dowodzą najnowsze badania.

Jedną z głównych przyczyn zachorowalności i śmiertelności okołoporodowej na świecie są przedwczesne porody. Mimo że w ostatnich latach przeżywalność noworodków, które urodziły się przed 28 tygodniem ciąży, wyraźnie wzrosła (dzięki postępom w intensywnej opiece medycznej), to jednak nadal ogromna większość takich dzieci cierpi potem na różnorodne zaburzenia neurorozwojowe lub z powodu wysokiej zachorowalności. Trzeci trymestr ciąży to najważniejszy okres dla tworzenia, udoskonalania i dojrzewania ludzkiego mózgu. U ekstremalnie skrajnych wcześniaków (dzieci urodzone od 23. do 27. tygodnia ciąży włącznie) istnieje zatem ogromne ryzyko uszkodzenia mózgu.

Zobacz wideo Czy bakterie jelitowe wpływają na nasze zachowanie [NaZdrowie]

Oś jelita-odporność-mózg

Zespół badawczy składający się z naukowców z Uniwersytetu Wiedeńskiego i Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu, skupił się na możliwościach zapobiegania uszkodzeniom mózgu u ekstremalnie skrajnych  wcześniaków. Uważają, że kluczową rolę odgrywają wówczas bakterie jelitowe. Odkryli bowiem, że nadmierna obecność bakterii Klepsiella w przewodzie pokarmowym wcześniaka związana jest ze zwiększoną ilością niektórych komórek odpornościowych w organizmie dziecka oraz z pojawieniem się uszkodzeń neurologicznych.

- Wczesny rozwój jelit, mózgu i układu odpornościowego są ze sobą ściśle powiązane. Nazywa się to osią jelita-odporność-mózg. Bakterie w jelitach współpracują z układem odpornościowym, który z kolei monitoruje drobnoustroje jelitowe i rozwija na nie odpowiednie reakcje. Ponadto jelita mają kontakt z mózgiem za pośrednictwem nerwu błędnego oraz układu odpornościowego - piszą naukowcy.

Mikrobiom jelitowy (ogół mikroorganizmów, w tym bakterii, wirusów i innych drobnoustrojów obecnych w jelitach) u zdrowych ludzi znajduje się zazwyczaj w pewnej równowadze. Pierwszy "zastrzyk" z mikrobiotą otrzymujemy podczas narodzin od matki oraz od bezpośredniego otoczenia. Co jednak się dzieje, gdy przychodzimy na świat zbyt wcześnie? Niedojrzały układ odpornościowy i mikrobiom nie są jeszcze w stanie poprawnie funkcjonować, a to wpływa negatywnie na rozwój mózgu.

- Zidentyfikowaliśmy pewne wzorce w mikrobiomie i w odpowiedzi immunologicznej, które są wyraźnie powiązane z uszkodzeniami mózgu. A co najważniejsze, te wzorce często pojawiają się przed zmianami w mózgu. Oznacza to, że istnieje pewne krytyczne "okno czasowe", kiedy jeszcze można zapobiec pogorszeniu stanu lub nawet uniknąć uszkodzenia mózgu u ekstremalnie skrajnych wcześniaków - mówi mikrobiolog David Berry, współautor badania.

Jako biomarkery wskazano poziom bakterii Klebsiella oraz poziom limfocytów Tγδ (gamma delta). Te dwa czynniki powiązane są z uszkodzeniami mózgu u wcześniaków.

Na potrzeby tego badania obserwacji poddano 60 noworodków, które urodziły się przed 28. tygodniem ciąży z wagą urodzeniową poniżej 1 kilograma. Mikrobiom badano m.in. za pomocą sekwencjonowania genu 16S rRNA. Analizie poddawano próbki krwi, kału oraz skany mózgu dzieci. Wyniki opublikowało czasopismo "Cell Host & Microbe".

Źródła: Cell Host & Microbe, MedicalXpress.com

Więcej o: