O descoperire care reinventează modul în care comunică intestinul și creierul

Într-un studiu inovator care regândește modul în care comunică intestinul și creierul, cercetătorii au descoperit ceea ce ei numesc un „simț neurobiotic” - un nou sistem care permite creierului să răspundă în timp real la semnalele de la microbii care trăiesc în intestinul nostru.

Un nou studiu realizat de neurologii Diego Bojorquez și M. Maya Kelberer de la Facultatea de Medicină a Universității Duke, publicat în revista Nature, se concentrează pe neuropode, niște celule senzoriale minuscule care căptușesc epiteliul colonului. Aceste celule recunosc o proteină microbiană comună și trimit semnale rapide către creier care ajută la suprimarea apetitului.

Dar acesta este doar începutul. Echipa consideră că acest simț neurobiotic ar putea servi drept o platformă mai largă pentru înțelegerea modului în care intestinul simte microbii, influențând totul, de la obiceiurile alimentare la starea de spirit - și chiar cum poate creierul modela microbiomul ca răspuns.

„Ne-a interesat să aflăm dacă organismul poate recunoaște semnalele microbiene în timp real - nu doar ca răspuns imun sau inflamator, ci ca răspuns neuronal care influențează imediat comportamentul”,
a declarat Diego Bojorquez, doctor în medicină și neurobiologie la Facultatea de Medicină a Universității Duke și autor principal al studiului.

Ingredientul cheie este flagelina, o proteină străveche care alcătuiește flagelul bacterian, structura asemănătoare unei cozi pe care bacteriile o folosesc pentru a se mișca. Când mâncăm, unele bacterii intestinale eliberează flagelină. Neuropodele o detectează prin intermediul unui receptor numit TLR5 și trimit un semnal prin nervul vag, principala linie de comunicare dintre intestin și creier.

Echipa, susținută de Institutele Naționale de Sănătate din SUA, a lansat o ipoteză îndrăzneață: flagelina din bacteriile din colon ar putea activa neuropodele și ar putea declanșa un semnal de suprimare a apetitului către creier - o influență microbiană directă asupra comportamentului.

Cercetătorii au testat acest lucru prin postirea peste noapte a unor șoareci, apoi injectarea unei doze mici de flagelină direct în colon. Acești șoareci au mâncat mai puțin.

Când cercetătorii au repetat același experiment la șoareci cărora le lipsea receptorul TLR5, nimic nu s-a schimbat. Șoarecii au continuat să mănânce și au luat în greutate - un indiciu că această cale ajută la reglarea apetitului. Constatările sugerează că flagelina trimite un semnal „suficient” prin TLR5, permițând intestinului să transmită creierului că este timpul să se oprească din mâncat. Fără acest receptor, mesajul nu ajunge.

Descoperirea a fost posibilă datorită autorilor principali ai studiului, Winston Liu, MD, PhD, Emily Olway, ambii studenți absolvenți în cadrul Programului de Formare pentru Științe din Domeniul Sănătății, și Naama Reicher, PhD, cercetătoare postdoctorală. Experimentele lor au arătat că perturbarea acestei căi de semnalizare modifică comportamentul alimentar al șoarecilor, sugerând o legătură mai profundă între microbii intestinali și comportament.

„Privind în perspectivă, cred că această lucrare va fi deosebit de utilă comunității științifice în sens larg, explicând modul în care microbii ne influențează comportamentul”, spune Bojorquez.
„Următorul pas evident este studierea modului în care anumite diete modifică compoziția microbiană din intestin. Acesta ar putea fi un element cheie în rezolvarea problemelor precum obezitatea sau tulburările mintale.”