Peles pētījums: kā serotonīns, antidepresanti ietekmē zarnu baktērijas
Serotonīns un zāles, kuru mērķis ir serotonīns, piemēram, antidepresanti, var būtiski ietekmēt zarnu mikrobiotu, apmēram 100 triljonus baktēriju un citus mikrobus, kas dzīvo cilvēka ķermeņa zarnās, liecina jauns peles pētījums, kuru vadīja universitātes biologi. Kalifornijā, Losandželosā (UCLA).
Serotonīns ir neirotransmiters vai ķīmiskais kurjers, kas cilvēka ķermenī kalpo daudzām funkcijām, tostarp tam ir galvenā loma emocijās un laime. Aptuveni 90% ķermeņa serotonīna tiek ražoti zarnās, kur tas ietekmē zarnu imunitāti.
Pētnieku grupa identificēja noteiktu zarnu baktēriju, kas var noteikt un transportēt serotonīnu baktēriju šūnās. Kad pelēm tika ievadīts antidepresants fluoksetīns vai Prozac, biologi atklāja, ka tas samazina serotonīna transportēšanu viņu šūnās. Šo baktēriju, par kuru ir maz zināms, sauc par Turicibacter sanguinis.
Secinājumi tiek publicēti žurnālā Dabas mikrobioloģija.
“Mūsu iepriekšējais darbs parādīja, ka konkrētas zarnu baktērijas palīdz zarnām ražot serotonīnu. Šajā pētījumā mēs bijām ieinteresēti uzzināt, kāpēc viņi to varētu darīt, ”sacīja vecākā autore Dr. Elaine Hsiao, UCLA integratīvās bioloģijas un fizioloģijas, kā arī UCLA koledžas mikrobioloģijas, imunoloģijas un molekulārās ģenētikas docente; un gremošanas slimībām Deivida Gefena Medicīnas skolā UCLA.
Hsiao un viņas komanda ziņoja žurnālā Šūna 2015. gadā, ka pelēm īpašs baktēriju maisījums, kas galvenokārt sastāv no Turicibacter sanguinis un Clostridia, ražo molekulas, kas signalizē zarnu šūnās, lai palielinātu serotonīna ražošanu.
Kad pētnieki audzēja peles bez baktērijām, trūka vairāk nekā 50% no viņu zarnu serotonīna. Bet, kad komanda pievienoja baktēriju maisījumu, kas sastāv galvenokārt no Turicibacter un Clostridia, viņu serotonīns palielinājās līdz normālam līmenim.
Šis pētījums lika komandai interesēties, kāpēc baktērijas signalizē mūsu zarnu šūnām, lai iegūtu serotonīnu. Vai mikrobi lieto serotonīnu, un ja tā, tad par ko?
Jaunajā pētījumā pētnieki dažu pelu dzeramajam ūdenim pievienoja serotonīnu, bet citus paaugstināja ar mutāciju (kas radīta, mainot noteiktu serotonīna transportētāja gēnu), kas palielināja serotonīna līmeni zarnās.
Izpētījusi grauzēju mikrobiotu, komanda atklāja, ka baktērijas Turicibacter un Clostridia ievērojami palielinās, ja zarnās ir vairāk serotonīna.
Ja šīs baktērijas palielinās serotonīna klātbūtnē, varbūt viņiem ir kāda šūnu tehnika serotonīna noteikšanai, pētnieki spekulēja.
Sadarbojoties ar pētījuma līdzautori Dr. Lūsiju Forrestu un viņas komandu Nacionālo veselības institūtu Nacionālajā neiroloģisko traucējumu un insultu institūtā, pētnieki vairākās Turicibacter sugās atrada olbaltumvielu, kurai ir zināma strukturāla līdzība ar olbaltumvielu, kas zīdītājiem pārvadā serotonīnu. . Kad viņi laboratorijā audzēja Turicibacter sanguinis, viņi atklāja, ka baktērija šūnā importē serotonīnu.
Citā eksperimentā pētnieki pievienoja antidepresantu fluoksetīnu, kas parasti bloķē zīdītāju serotonīna pārvadātāju, mēģenē, kas satur Turicibacter sanguinis. Viņi atklāja, ka baktērija pārvadāja ievērojami mazāk serotonīna.
Komanda atklāja, ka Turicibacter sanguinis pakļaušana serotonīnam vai fluoksetīnam ietekmē to, cik labi baktērija varētu attīstīties kuņģa-zarnu traktā. Serotonīna klātbūtnē baktērija pelēs pieauga līdz augstam līmenim, bet, pakļaujoties fluoksetīnam, baktērija pelēs pieauga tikai līdz zemam līmenim.
"Iepriekšējie mūsu laboratorijas un citu pētījumu rezultāti parādīja, ka specifiskas baktērijas veicina serotonīna līmeni zarnās," sacīja vadošais autors Dr. Tomass Fungs, pēcdoktorants.
"Mūsu jaunais pētījums mums saka, ka noteiktas zarnu baktērijas var reaģēt uz serotonīnu un zālēm, kas ietekmē serotonīnu, piemēram, antidepresantiem. Šī ir unikāla saziņas forma starp baktērijām un mūsu pašu šūnām, izmantojot molekulas, kuras tradicionāli atzīst par neirotransmiteriem. ”
Jaunie atklājumi saskan ar arvien vairāk pētījumu, kas parāda, ka antidepresanti var mainīt zarnu mikrobiotu.
"Nākotnē," sacīja Hsiao, "mēs vēlamies uzzināt, vai mikrobu mijiedarbība ar antidepresantiem ietekmē veselību un slimības."
Avots: Kalifornijas Universitāte - Losandželosa
