Znaczenie drobnoustrojów jelitowych z okresu wczesnego dzieciństwa dla zdrowia mózgu
Świadomość ludzi na temat znaczenia mikrobiomu – bilionów bakterii i innych mikroorganizmów bytujących w jelitach – dla układu odpornościowego i zdrowia organizmu wzrasta. Badania wykazały, że flora jelitowa ma znaczenie również dla zdrowia mózgu. „Stosując różne modele, szczególnie u zwierząt, wykazaliśmy w naszym laboratorium, że bez obecności odpowiednich mikroorganizmów w jelicie we wczesnym okresie niemowlęctwa, mózg nie rozwija się prawidłowo, co może prowadzić do różnych problemów behawioralnych u dorosłego zwierzęcia”, mówi koordynator projektu GutMIND John Cryan, profesor anatomii i neurobiologii na Kolegium Uniwersyteckim w Cork(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Irlandii. Przy wsparciu unijnych działań Maria Skłodowska-Curie(odnośnik otworzy się w nowym oknie), zespół projektu zagłębił się w mechanizmy, które łączą zdrowie jelit ze zdrowiem psychicznym. „Przyjrzeliśmy się mikroglejom – komórkom odpornościowym mózgu – u myszy i dostrzegliśmy pewne wyraźne zmiany u dorosłych zwierząt, którym w dzieciństwie podawano antybiotyki”, zauważa Cryan, dodając, że na mikroorganizmy w jelitach może również wpływać stres. Opiera się to na wcześniejszych pracach zespołu, który badał ścieżkę neuronalną zwaną nerwem błędnym – długim nerwem, który wysyła sygnały do mózgu z innych narządów i na odwrót.
Mikroorganizmy z okresu wczesnego dzieciństwa i mikroflora jelitowa
Między mikroorganizmami bytującymi w jelitach a układem odpornościowym, w tym układem odpornościowym mózgu i jego funkcjonowaniem, istnieje silny związek. Mikroflora jelitowa „uzbraja” układ odpornościowy, wyjaśnia Cryan. „Wychodząc przez kanał rodny, dzieci otrzymują od matki, niczym prezent urodzinowy, swoją mikroflorę jelitową. Te bakterie z wczesnego etapu życia zaczynają następnie kolonizować jelita i tworzyć rozwijający się układ odpornościowy. Zatem wszystko, co mogłoby wpłynąć na zmianę czy skład mikroflory w tym okresie, może mieć potencjalnie negatywne konsekwencje”, mówi Cryan. „Wiemy, że na ustabilizowanie się mikrobiomu potrzeba około 2 lat, dlatego właśnie chcieliśmy zająć się tym wczesnym etapem życia. Chcieliśmy sprawdzić, czy dzieje się to już od kilku pierwszych tygodni życia, czy też później”. Myszom laboratoryjnym na wczesnym etapie życia podaje się antybiotyki. Gdy dorosną, są następnie badane, aby poznać ich reakcję. We wcześniejszych eksperymentach na myszach bez żadnych mikroorganizmów jelitowych wykazano problemy stresowe, depresyjne, a także inne problemy behawioralne. „Mikroorganizmy są jak małe fabryki produkujące substancje chemiczne, których ciało nie byłoby w stanie inaczej wytworzyć”. „Antybiotyki w zasadzie bombardują te fabryki, które nie mogą dalej produkować substancji chemicznych mogących mieć korzystny wpływ na zdrowie, w tym na mózg”.
Brak dużego wpływu na zachowanie w dorosłym życiu
Zespół odkrył, że jeśli we wczesnym dzieciństwie mikrobiom był poddawany manipulacji tylko przez krótki okres czasu, nie będzie to miało tak dużego wpływu na dorosłe życie. Jak mówi Cryan, „Ma to pewien wpływ na zachowanie, ale bardzo nieznaczny”. „To mówi nam, że chociaż antybiotyki wpływają na mikrobiom, to jednak istnieje pewien stopień plastyczności lub kompensacji, który ogólnie zapobiega zbyt silnemu wpływowi”, wyjaśnia. Uważa on, że tylko duże zmiany w mikrobiomie mające miejsce przez bardzo długi okres czasu wywoływałyby negatywne skutki w dorosłym życiu. Jest to w pewnym sensie dobra wiadomość dla rodziców, którzy podają dzieciom antybiotyki, mówi Cryan. „Dowodzi to, że krótkotrwałe wystawienie na działanie antybiotyków nie stanowi dużego problemu – przynajmniej u myszy”. Obecnie prowadzone są translacyjne badania z udziałem ludzi.
