Όπως αναφέρει μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Cell Reports, τα αντιβιοτικά που είναι αρκετά ισχυρά για να εξαλείψουν τα βακτήρια του εντέρου μπορούν επίσης να σταματήσουν την ανάπτυξη νέων εγκεφαλικών κυττάρων στον ιππόκαμπο, ένα τμήμα του εγκεφάλου που σχετίζεται με τη μνήμη. Οι ερευνητές αποκάλυψαν επίσης μια ένδειξη για το γιατί ένας τύπος λευκών αιμοσφαιρίων φαίνεται να δρα ως επικοινωνιακός παράγοντας μεταξύ του εγκεφάλου, του ανοσοποιητικού συστήματος και του εντέρου.
«Βρήκαμε ότι η παρατεταμένη θεραπεία με αντιβιοτικά μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του εγκεφάλου», αναφέρει η επικεφαλής της μελέτης, Susanne Asu Wolf από το Κέντρο Μοριακής Ιατρικής Max-Delbrueck στο Βερολίνο της Γερμανίας. «Όμως τα προβιοτικά και η άσκηση μπορούν να εξισορροπήσουν την πλαστικότητα του εγκεφάλου και πρέπει να θεωρηθούν ως μια πραγματική επιλογή θεραπείας.»
Η Wolf αρχικά είδε στοιχεία ότι το ανοσοποιητικό σύστημα θα μπορούσε να επηρεάσει την υγεία και την ανάπτυξη των εγκεφαλικών κυττάρων μέσω της έρευνας σε κύτταρα Τα, σχεδόν πριν από 10 χρόνια. Αλλά υπήρξαν λίγες μελέτες που έβρισκαν σύνδεση από τον εγκέφαλο στο ανοσοποιητικό σύστημα και πίσω στο έντερο.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές έδωσαν σε μια ομάδα ποντικών αρκετά αντιβιοτικά για να απαλλαγούν σχεδόν από εντερικά μικρόβια. Σε σύγκριση με τα ποντίκια που δεν είχαν πάρει αντιβιοτική αγωγή, τα ποντίκια που έχασαν τα φιλικά βακτήρια του εντέρου τους παρουσίασαν χειρότερα τεστ μνήμης και έδειξαν απώλεια νευρογένεσης (νέα εγκεφαλικά κύτταρα) σε ένα τμήμα του ιππόκαμπού τους που τυπικά παράγει νέα εγκεφαλικά κύτταρα καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής ενός ατόμου. Την ίδια στιγμή που οι ποντικοί παρουσίαζαν απώλεια μνήμης και νευρογένεσης, η ερευνητική ομάδα ανίχνευσε χαμηλότερο επίπεδο λευκών αιμοσφαιρίων (ειδικά μονοκύτταρα) που επισημάνθηκαν με Ly6Chi μακροφάγα στον εγκέφαλο, στο αίμα και στο μυελό των οστών. Έτσι, οι ερευνητές εξέτασαν αν ήταν πράγματι τα μονοκύτταρα Ly6Chi πίσω από τις αλλαγές στην νευρογένεση και τη μνήμη.
Σε ένα άλλο πείραμα, η ερευνητική ομάδα συνέκρινε τα ποντίκια που δεν είχαν πάρει αγωγή με ποντίκια που είχαν υγιή επίπεδα βακτηρίων εντέρου αλλά χαμηλά επίπεδα Ly6Chi είτε λόγω γενετικής είτε λόγω θεραπείας με αντισώματα που στοχεύουν κύτταρα Ly6Chi. Και στις δύο περιπτώσεις, τα ποντίκια με χαμηλά επίπεδα Ly6Chi εμφάνισαν τα ίδια προβλήματα μνήμης και νευρογένεσης όπως τα ποντίκια στο άλλο πείραμα που είχαν χάσει τα βακτήρια του εντέρου. Επιπλέον, όταν οι ερευνητές υποκατέστησαν τα επίπεδα Ly6Chi σε ποντίκια που έλαβαν αντιβιοτικά, τότε η μνήμη και η νευρογένεση βελτιώθηκαν.
«Για μας ήταν εντυπωσιακό ότι βρήκαμε αυτά τα κύτταρα Ly6Chi που ταξιδεύουν από την περιφέρεια στον εγκέφαλο και αν υπάρχει κάτι κακό στο μικροβίωμα, τα Ly6Chi λειτουργούν ως κύτταρα επικοινωνίας», λέει η Wolf.
Ευτυχώς, οι δυσμενείς παρενέργειες των αντιβιοτικών θα μπορούσαν να διορθωθούν. Τα ποντίκια που έλαβαν προβιοτικά ή που ασκούνταν σε τροχό μετά τη λήψη αντιβιοτικών ανέκτησαν μνήμη και νευρογένεση. «Το μέγεθος της δράσης των προβιοτικών στα κύτταρα Ly6Chi, τη νευρογένεση και τη γνωστική ικανότητα με εντυπωσίασαν», λέει.
Όμως ένα αποτέλεσμα στο πείραμα έθεσε περισσότερες ερωτήσεις σχετικά με τα βακτήρια του εντέρου και τη σχέση μεταξύ Ly6Chi και εγκεφάλου. Ενώ τα προβιοτικά βοήθησαν τα ποντίκια να ανακτήσουν τη μνήμη, οι μεταμοσχεύσεις κοπράνων για την αποκατάσταση ενός υγιούς μικροβιώματος του εντέρου δεν είχαν αποτέλεσμα.
«Ήταν έκπληξη το γεγονός ότι το φυσιολογικό μόσχευμα κοπράνων αποκαθιστούσε ευρέως τα βακτήρια του εντέρου, αλλά δεν ανακτούσε τη δυνατότητα νευρογένεσης», λέει η Wolf. «Αυτό μπορεί να είναι υπαινιγμός για την άμεση επίδραση των αντιβιοτικών στη νευρογένεση χωρίς να χρησιμοποιηθεί η παράκαμψη μέσω του εντέρου. Για να το αποκρυπτογραφήσουμε αυτό μπορούμε να δώσουμε αντιβιοτικά σε απαλλαγμένα από βακτήρια ποντίκια χωρίς χλωρίδα του εντέρου και να δούμε τι είναι διαφορετικό».
Στο μέλλον, οι ερευνητές ελπίζουν επίσης να δουν περισσότερες κλινικές δοκιμές που θα διερευνήσουν εάν οι προβιοτικές θεραπείες βελτιώνουν τα συμπτώματα σε ασθενείς με νευροεκφυλιστικές και ψυχιατρικές διαταραχές. «Θα μπορούσαμε να μετρήσουμε το αποτέλεσμα στη διάθεση, τα ψυχιατρικά συμπτώματα, τη σύνθεση του μικροβιώματος και τη λειτουργία των ανοσοκυττάρων πριν και μετά την προβιοτική θεραπεία», αναφέρει η Wolf.
Πηγή: Cell Press.
Βιβλιογραφία μελέτης:
Möhle, Mattei, and Heimesaat et al. Ly6Chi Monocytes Provide a Link between Antibiotic-Induced Changes in Gut Microbiota and Adult Hippocampal Neurogenesis. Cell Reports, 2016 DOI: 10.1016/j.celrep.2016.04.074
