Пробив, който преосмисля начина, по който червата и мозъкът комуникират

В революционно проучване, което преосмисля начина, по който червата и мозъкът комуникират, изследователите са открили това, което наричат „невробиотично чувство“ – нова система, която позволява на мозъка да реагира в реално време на сигнали от микробите, живеещи в червата ни.

Ново проучване на невролозите от Медицинския факултет на Университета Дюк, доктор Диего Бохоркес, и доктор М. Мая Келберер, публикувано в списание Nature, се фокусира върху невроподите, малки сензорни клетки, които покриват епитела на дебелото черво. Тези клетки разпознават често срещан микробен протеин и изпращат бързи сигнали до мозъка, които помагат за потискане на апетита.

Но това е само началото. Екипът вярва, че това невробиотично усещане може да послужи като по-широка платформа за разбиране на това как червата усещат микробите, влияейки върху всичко - от хранителните навици до настроението - и дори как мозъкът може да оформи микробиома в отговор.

„Интересувахме се дали тялото може да разпознава микробни сигнали в реално време – не само като имунен или възпалителен отговор, но и като невронна реакция, която незабавно влияе върху поведението“,
каза Диего Бохоркес, доктор, професор по медицина и невробиология в Медицинския факултет на Университета Дюк и старши автор на изследването.

Ключовата съставка е флагелинът, древен протеин, който изгражда бактериалния флагелум, опашкоподобната структура, която бактериите използват за движение. Когато се храним, някои чревни бактерии освобождават флагелин. Невроподите го откриват чрез рецептор, наречен TLR5, и изпращат сигнал през блуждаещия нерв, основната линия на комуникация между червата и мозъка.

Екипът, подкрепен от Националните здравни институти на САЩ, изложи смела хипотеза: флагелинът от бактерии в дебелото черво може да активира невроподите и да задейства сигнал за потискане на апетита към мозъка – пряко микробно влияние върху поведението.

Изследователите тествали това, като гладували мишки за една нощ и след това инжектирали малка доза флагелин директно в дебелото им черво. Тези мишки яли по-малко.

Когато изследователите повторили същия експеримент при мишки, на които липсвал TLR5 рецепторът, нищо не се променило. Мишките продължили да се хранят и наддавали на тегло – индикация, че този път помага за регулиране на апетита. Резултатите показват, че флагелинът изпраща сигнал „достатъчно“ чрез TLR5, позволявайки на червата да каже на мозъка, че е време да спре да се храни. Без този рецептор съобщението не достига.

Откритието е осъществено благодарение на водещите автори на изследването, д-р Уинстън Лиу, доктор по медицина, доктор Емили Олуей, и двамата докторанти в Програмата за обучение на здравни учени, и постдокторантката Наама Райхер, доктор. Техните експерименти показват, че нарушаването на този сигнален път променя хранителното поведение на мишките, което предполага по-дълбока връзка между чревните микроби и поведението.

„С поглед към бъдещето, мисля, че тази работа ще бъде особено полезна за по-широката научна общност, обяснявайки как микробите влияят на нашето поведение“, казва Бохоркес.
„Очевидната следваща стъпка е да се проучи как специфичните диети променят микробния състав в червата. Това би могло да бъде ключов елемент за решаване на проблеми като затлъстяване или психични разстройства.“