Mozak može brzo mijenjati crijevne bakterije i pomoći u regulaciji dijabetesa i debljine

Crijeva i mozak su povezani "dvosmjernom cestom". Otprije je poznato da crijevne bakterije mogu utjecati na funkcionalnost mozga i na raspoloženje, no vrijedi i obratno: mozak može direktno modulirati sastav crijevne mikrobiote. Prema studiji, objavljenoj u časopisu Nature Metabolism, neuralni signali mogu u samo nekoliko sati promijeniti populaciju bakterijskih sojeva koji koloniziraju probavni trakt. Znanstvenici pretpostavljaju da to čine kako bi pripremili mikrobiotu na probavne procese.

Aktivacija "po naredbi"

Skupina znanstvenika s Instituta za biomedicinska istraživanja August Pi i Sunyer u Barceloni (IDIBAPS) upotrijebila je tehniku koja se naziva kemogenetika kako bi aktivirali, na selektivan način i uz pomoć specifičnih molekula, podskupinu neurona koji reguliraju apetit u hipotalamusu 16 miševa. Znanstvenici su analizirali crijevne bakterije koje su izvadili iz četiri različita dijela crijeva miševa nakon dva ili nakon četiri sata od neuralne aktivacije. Usporedili su sastav njihove mikrobiote s onom kod miševa koji nisu primili nikakav tip podražaja. U nekim dijelovima crijeva miševa uočen je "procvat" crijevnih bakterija, sa značajnim porastom raznolikosti u njihovom sastavu. Učinak je bio najizraženiji u dvanaestercu, završnom dijelu tankog crijeva: kod miševa koji su bili podvrgnuti kemogenetici dva sata nakon aktivacije mikrobiota je bila pet puta raznolikija u odnosu na kontrolnu grupu. Čak i kad su sami neuroni hipotalamusa bili blokirani, sastav mikrobiote se promijenio. Neki sojevi bakterija su se smanjili za 99 posto u različitim dijelovima crijeva i različitim dijelovima eksperimenta (nakon dva ili nakon četiri sata).

Raznolikiji sastav

Smatra se da je signal posredovan hormonima koji reguliraju apetit. Kad su ih znanstvenici ubrizgali u mozak miševa, započeo je niz promjena u mikrobiomu. I bila su dovoljna dva do četiri sata da bi se određeni bakterijski sojevi brojčano smanjili ili povećali, na različite načine ovisno o dijelu crijeva iz kojeg je bio uzet uzorak. Drugim riječima, svim ostalim faktorima koji mogu utjecati na raznolikost bakterija u crijevima, kao što su prehrana, promjene u okolišu i lijekovi, treba pridružiti i mozak koji je očito također sposoban za to i to u vrlo kratkom vremenskom roku. Moguće je, pretpostavljaju znanstvenici, da neke populacije neurona reagiraju na hormone koji najavljuju dolazak hrane pripremajući mikrobiotu na probavni proces.

Ovo otkriće je važno za znanstvenike koji se bave istraživanjima mikrobiote. Kao prvo, ukazuje na to da mikrobiota može značajno varirati u roku od samo nekoliko sati, a ne samo nekoliko dana ili mjeseci. Osim toga, čini se da možda i druge populacije neurona (primjerice one koje su ključne za pamćenje), osim onih koje reguliraju apetit posjeduju neki oblik privilegirane komunikacije s crijevima te mogu promijeniti njihov bakterijski sastav. Autori studije smatraju da njihovo otkriće i razumijevanje tog biološkog procesa utiru put mogućim rješenjima za brzo i kratkotrajno moduliranje sastava crijevne mikrobiote. Taj pristup bi mogao osnažiti vlastite prilagodbene reakcije tijela, što bi imalo potencijalno pozitivne učinke kod metaboličkih poremećaja poput dijabetesa tip 2 i debljine.