Študija na miših: Kako serotonin in antidepresivi vplivajo na črevesne bakterije

Po novi študiji na miših, ki so jo vodili biologi z univerze, lahko serotonin in zdravila, ki ciljajo na serotonin, na primer antidepresivi, močno vplivajo na črevesno mikrobioto, približno 100 bilijonov bakterij in drugih mikrobov, ki živijo v črevesju človeškega telesa. Kalifornije, Los Angeles (UCLA).

Serotonin je nevrotransmiter ali kemični sel, ki služi številnim funkcijam v človeškem telesu, vključno z glavno vlogo pri čustvih in sreči. Približno 90% telesnega serotonina se proizvede v črevesju, kjer vpliva na črevesno imunost.

Raziskovalna skupina je identificirala določeno črevesno bakterijo, ki lahko zazna in prenese serotonin v bakterijske celice. Ko so miši prejeli antidepresiv fluoksetin ali Prozac, so biologi ugotovili, da je to zmanjšalo transport serotonina v njihove celice. Ta bakterija, o kateri je malo znanega, se imenuje Turicibacter sanguinis.

Ugotovitve so objavljene v reviji Narava Mikrobiologija.

»Naše prejšnje delo je pokazalo, da določene črevesne bakterije pomagajo črevesju proizvajati serotonin. V tej študiji nas je zanimalo, zakaj bi to lahko storili, «je povedala višja avtorica dr. Elaine Hsiao, docentka za integrativno biologijo in fiziologijo UCLA ter mikrobiologije, imunologije in molekularne genetike na UCLA College; in prebavnih bolezni na Medicinski fakulteti Davida Geffena na UCLA.

Hsiao in njena ekipa so poročali v reviji Celica leta 2015 pri miših določena mešanica bakterij, ki jo sestavljajo predvsem Turicibacter sanguinis in Clostridia, proizvaja molekule, ki signalizirajo v črevesnih celicah, da povečajo proizvodnjo serotonina.

Ko so raziskovalci gojili miši brez bakterij, jim je manjkalo več kot 50% serotonina v črevesju. Toda ko je ekipa dodala bakterijsko mešanico predvsem Turicibacter in Clostridia, se je njihov serotonin povečal na normalno raven.

Ta študija je ekipo spraševala, zakaj bakterije signalizirajo našim črevesnim celicam, da tvorijo serotonin. Ali mikrobi uporabljajo serotonin in če da, za kaj?

V novi študiji so raziskovalci dodali serotonin v pitno vodo nekaterih miši, druge pa vzgojili z mutacijo (ustvarjeno s spreminjanjem določenega gena za prenos serotonina), ki je povečala raven serotonina v črevesju.

Po preučevanju mikrobiote glodalcev je ekipa odkrila, da sta se bakteriji Turicibacter in Clostridia znatno povečali, ko je bilo v črevesju več serotonina.

Če se te bakterije povečajo v prisotnosti serotonina, imajo morda nekaj celičnih naprav za odkrivanje serotonina, so ugibali raziskovalci.

V sodelovanju s soavtorico študije dr. Lucy Forrest in njeno ekipo na Nacionalnem inštitutu za nevrološke motnje in možgansko kap pri Nacionalnem inštitutu za zdravje so raziskovalci odkrili beljakovine v več vrstah turicibakterja, ki so po strukturi podobne beljakovinam, ki prenašajo serotonin pri sesalcih. . Ko so v laboratoriju gojili Turicibacter sanguinis, so ugotovili, da bakterija v celico uvaža serotonin.

V drugem poskusu so raziskovalci v epruveto, ki vsebuje Turicibacter sanguinis, dodali antidepresiv fluoksetin, ki običajno blokira transporter serotonina sesalcev. Ugotovili so, da je bakterija prenašala bistveno manj serotonina.

Skupina je ugotovila, da izpostavljanje Turicibacter sanguinis serotoninu ali fluoksetinu vpliva na to, kako dobro lahko bakterija uspeva v prebavilih. V prisotnosti serotonina je bakterija pri miših narasla na visoko raven, toda ko je bila izpostavljena fluoksetinu, je bakterija pri miših narasla le na nizko raven.

"Prejšnje študije iz našega laboratorija in drugih so pokazale, da določene bakterije spodbujajo raven serotonina v črevesju," je povedal vodilni avtor dr. Thomas Fung, podoktorski sodelavec.

»Nova študija nam pove, da se nekatere črevesne bakterije lahko odzovejo na serotonin in zdravila, ki vplivajo na serotonin, na primer antidepresivi. To je edinstvena oblika komunikacije med bakterijami in lastnimi celicami prek molekul, ki so tradicionalno prepoznane kot nevrotransmiterji. "

Nove ugotovitve so v skladu z naraščajočim številom študij, ki kažejo, da lahko antidepresivi spremenijo črevesno mikrobioto.

"V prihodnosti želimo", je dejal Hsiao, "izvedeti, ali imajo mikrobne interakcije z antidepresivi posledice za zdravje in bolezni."

Vir: Kalifornijska univerza v Los Angelesu