Pelės tyrimas: kaip serotoninas, antidepresantai veikia žarnyno bakterijas

Serotoninas ir vaistai, nukreipti į serotoniną, pvz., Antidepresantai, gali turėti didelį poveikį žarnyno mikrobiotai, maždaug 100 trilijonų bakterijų ir kitų mikrobų, gyvenančių žmogaus kūno žarnyne, rodo naujas universiteto biologų vadovaujamas pelių tyrimas. Kalifornijoje, Los Andžele (UCLA).

Serotoninas yra neuromediatorius arba cheminis pasiuntinys, kuris atlieka daugybę funkcijų žmogaus kūne, įskaitant svarbų vaidmenį emocijose ir laimėje. Apskaičiuota, kad 90% kūno serotonino susidaro žarnyne, kur jis turi įtakos žarnyno imunitetui.

Tyrėjų grupė nustatė specifinę žarnyno bakteriją, galinčią aptikti ir pernešti serotoniną į bakterijų ląsteles. Kai pelėms buvo skiriamas antidepresantas fluoksetinas arba Prozac, biologai nustatė, kad tai sumažino serotonino pernašą į jų ląsteles. Ši bakterija, apie kurią mažai žinoma, vadinama Turicibacter sanguinis.

Rezultatai paskelbti žurnale Gamtos mikrobiologija.

„Mūsų ankstesni darbai parodė, kad tam tikros žarnyno bakterijos padeda žarnynui gaminti serotoniną. Šiame tyrime mes buvome suinteresuoti išsiaiškinti, kodėl jie taip gali elgtis “, - sakė vyresnioji autorė dr. Elaine Hsiao, UCLA integracinės biologijos ir fiziologijos bei UCLA kolegijos mikrobiologijos, imunologijos ir molekulinės genetikos docentė; ir virškinimo ligų Davido Geffeno medicinos mokykloje UCLA.

Hsiao ir jos komanda pranešė žurnale Langelis 2015 m. pelėms specifinis bakterijų mišinys, kurį daugiausia sudaro Turicibacter sanguinis ir Clostridia, gamina molekules, kurios žarnyno ląstelėms signalizuoja, kad padidėtų serotonino gamyba.

Kai mokslininkai užaugino peles be bakterijų, trūko daugiau kaip 50% jų žarnyno serotonino. Tačiau kai komanda papildė bakterijų mišinį, kuriame daugiausia buvo Turicibacter ir Clostridia, jų serotoninas padidėjo iki normalaus lygio.

Šis tyrimas paskatino komandą susimąstyti, kodėl bakterijos signalizuoja mūsų žarnyno ląstelėms gaminti serotoniną. Ar mikrobai naudoja serotoniną, ir jei taip, kam?

Naujajame tyrime tyrėjai į geriamąjį kai kurių pelių vandenį įtraukė serotonino, o kitus pakėlė su mutacija (sukurta pakeitus specifinį serotonino pernešėjo geną), kuri padidino serotonino kiekį jų žarnyne.

Ištyrusi graužikų mikrobiotą, komanda atrado, kad bakterijų Turicibacter ir Clostridia žymiai padaugėjo, kai žarnyne buvo daugiau serotonino.

Jei šios bakterijos padidėja esant serotoninui, galbūt jos turi tam tikrą ląstelių mechanizmą serotoninui aptikti, spėjo mokslininkai.

Bendradarbiaudami su tyrimo bendraautore dr. Lucy Forrest ir jos komanda Nacionalinių sveikatos institutų Nacionaliniame neurologinių sutrikimų ir insulto institute, mokslininkai nustatė daugelyje Turicibacter rūšių baltymą, kuris turi tam tikrą struktūrinį panašumą su baltymu, kuris žinduoliuose gabena serotoniną. . Kai laboratorijoje jie užaugino Turicibacter sanguinis, jie nustatė, kad bakterija į ląstelę importuoja serotoniną.

Kito eksperimento metu tyrėjai pridėjo antidepresantą fluoksetiną, kuris paprastai blokuoja žinduolių serotonino transporterį, į mėgintuvėlį, kuriame yra Turicibacter sanguinis. Jie nustatė, kad bakterija perneša žymiai mažiau serotonino.

Komanda nustatė, kad veikiant Turicibacter sanguinis serotoninui ar fluoksetinui, paveikė tai, kaip bakterija gali klestėti virškinimo trakte. Esant serotoninui, pelių bakterijos išaugo iki aukšto lygio, tačiau veikiant fluoksetinu, pelių bakterijos išaugo tik žemai.

"Ankstesni mūsų laboratorijos ir kitų tyrimų rezultatai parodė, kad specifinės bakterijos skatina serotonino kiekį žarnyne", - teigė mokslų daktaras Thomas Fungas.

„Mūsų naujas tyrimas sako, kad tam tikros žarnyno bakterijos gali reaguoti į serotoniną ir vaistus, kurie veikia serotoniną, pavyzdžiui, antidepresantai. Tai yra unikali bakterijų ir mūsų pačių ląstelių bendravimo forma per molekules, kurios tradiciškai pripažįstamos kaip neuromediatoriai “.

Naujos išvados sutampa su vis daugiau tyrimų, rodančių, kad antidepresantai gali pakeisti žarnyno mikrobiotą.

"Ateityje," sakė Hsiao, "mes norime sužinoti, ar mikrobų sąveika su antidepresantais turi pasekmių sveikatai ir ligoms".

Šaltinis: Kalifornijos universitetas - Los Andželas