Székletátültetéssel sikerült visszafordítani az agy öregedését egy egérkísérletben

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

A fiatalság kulcsát sokféleképpen keresték már a történelemben, de az utóbbi évek kutatásai különös helyen találtak rá: az emésztőrendszerben. Az emberi testben élő mikroorganizmusok rendszere, a mikrobiom legnagyobb részét a bélflóra képezi, és az itt található bélbaktériumok sokkal nagyobb szerepet játszanak az élő szervezetek egészségében, mint korábban gondolták.

A bélbaktériumok és az agy működése közötti kapcsolatra 2018-ban mutattak rá, amikor a világ egyik legnagyobb tudományos egyesülete, az American Associaton for the Advancement of Science (AAAS) konferenciáján jelentették ki: „A mikrobiom mikroorganizmusai kölcsönhatásban állnak az emberi gazdasejtekkel, jelentősen befolyásolják az anyagcserét és az immunválaszokat, de hatással vannak a neurológiai folyamatokra, a betegségek kimenetelére és általában az egészségre is.”

Most egy egérkísérletben bizonyították, hogy a fiatal, egészséges mikrobiom széklet útján történő átültetésével az agy öregedését vissza lehet fordítani egy idős szervezetben – ezzel javulás, „fiatalodás” érhető el, ami a kognitív képességeket illeti.

Százéves sejtést bizonyíthattak

A Nobel-díjas orosz-ukrán biológust, Ilja Iljics Mecsnyikovot 1895-ben, 50 évesen kezdte aggasztani az öregedés. Miután részt vett az immunológia mint tudományág megalapozásában, a Pasteur Intézet munkatársaként 1903-ban újabb szakterülettel gazdagította a biológiai tudományokat – gerontológia néven az öregedés különböző (biológiai, pszichológiai, kulturális, társadalmi) apsektusait kezdte tanulmányozni.

Mecsnyikovot különösen lenyűgözte az a felfedezés, hogy a bélbaktériumoknak komoly szerepe van az egészség és a betegségek alakításában. A tudós azt állította, hogy az öregedést a mérgeket termelő bélbaktériumok okozzák, amiket a tejsav elpusztít, ezért a Lactobacillusok, vagyis a tejsavbaktériumok alkalmazását javasolta – ez gyakorlatilag a probiotikumok megjelenését vetítette előre. Mecsnyikov elmélete szerint a kelet-európaiak is azért éltek tovább akkoriban, mert sok erjesztett élelmiszert fogyasztanak, amiket tejsavas erjesztéssel állítanak elő.

Fotó: STEVEN MCDOWELL/SCIENCE PHOTO LI/Science Photo Library via AFP

A biológus elméletét jól fogadták a kortárs tudósok, de a kutatások sikere ellenére a bélbaktériumok és az egészséges öregedés közötti kapcsolattal csak az elmúlt években kezdtek el igazán újra foglalkozni a kutatók. A modern konszenzus szerint a több ezer milliárd baktériumból és mikroorganizmusból álló bélflórának egyértelmű szerepe van az egészség szabályozásában.

Az elmúlt évtizedben számos áttörés történt a bélflóra kutatásában: a tanulmányok egymás után bizonyították, hogy a mikrobiom összetétele a korral megváltozik. 2012-ben a University College Cork (UCC) kutatói állapították meg, hogy a bélflóra diverzitása befolyásolja a későbbi egészségi állapotot, így például az időskori gyengeségért, törékenységért is felelhet. A bélbaktériumok és az agy öregedésének kapcsolatát azonban csak évekkel később sikerült felfedni.

Az UCC kutatói 2017-ben kimutatták, hogy az öregedés során megváltozik a bélflóra összetétele, valamint gyengül az immunrendszer, és ezzel összefüggésbe hozható a korral járó kognitív hanyatlás és mentális zavarok. Mivel az ok-okozati viszony még ezután sem volt egyértelmű, két évvel később még magasabbra tették a lécet, és azt is sikerült bizonyítaniuk, hogy a (jótékony bélbaktériumok számára táplálékul szolgáló) prebiotikumokban gazdag étrend csökkenti az öregedés hatásait az agyban – legalábbis a középkorú kísérleti egérében. Az viszont még ebből a tanulmányból sem derült ki, hogy valóban a mikrobiom változása okozta-e az agyi öregedés lassulását.

Egyelőre senki se rohanjon székletátültetésért

A UCC biológusai ezért legújabb kutatásukban egy viszonylag friss módszerrel kísérleteztek: a székletátültetéssel. Erre azért volt szükség, hogy kiderítsék, van-e közvetlen hatása annak, ha egy fiatal (3-4 hónapos) egér mikrobiomját egy idősebb (egéridőben matuzsálemi, 20 hónapos) egér szervezetébe juttatják. Ezt úgy érték el, hogy nyolc héten át, heti kétszer a fiatal egerek székletével látták el az idősebbeket egy etetőcsövön keresztül. Az első jelek máris azt mutatták, hogy a fiatal szervezetekben túltengő Enterococcus baktériumok kezdtek visszatérni az idősebb egerek szervezetébe.

EnterococcusFotó: CDC/ JANICE CARR/BSIP via AFP

A kutatók egy labirintusban demonstrálták eredményeiket: az idősebb egér mérhetően gyorsabban találta meg az útvesztőben a rejtett egérutat, ami a kontrollcsoportban nem fordult elő. Ebből arra következtetnek, hogy a mikrobiom fiatalításával az agy öregedését is vissza lehet fordítani, így a kognitív képességekre, az emlékezetre is jótékony hatással van. Ezt azzal is bizonyították, hogy a fiatal bélbaktériumokkal ellátott idős egér agyának tanulásért és emlékezetért felelős területe, a hippokampusz olyan vegyületeket kezdett mutatni, amilyenek általában a fiatal egerek agyában találhatók.

Az öregedés gyakorlatilag a szervezet elhasználódása, amely során az immunrendszer védekezőképessége is csökken, ezzel együtt megnő a gyulladások gyakorisága, ami az agyra is hatással van. Az agy öregedésében kulcsszerepük van a mikrogliáknak nevezett specifikus immunsejteknek, amelyek aktivitásának szabályozása a bél mikrobiomjában történik. A friss egérkísérletben ezért azt is bizonyítani akarták, hogy a mikrobiom átültetésével az immunrendszer öregedéssel járó hanyatlása is visszafordítható, és a kutatási eredmények szerint a gyulladások előfordulása valóban csökkent a bélflóra-fiatalítás után.

Ahogy ilyenkor szokás, a kutatók felhívják a figyelmet arra, hogy az egereken végzett kísérletek eredményei nem jelentik azt, hogy a vizsgált módszer embereken is azonos hatást váltana ki, ezért nem javasolják, hogy az emberek székletátültetésért tolongjanak, ha javítani akarnak kognitív képességeiken. Inkább abban bíznak, hogy az eredmények egy olyan jövő felé mutatnak, ahol az étrend összeállításában a mikrobiom érdekeit is nézik majd, a bélbaktérium-alapú gyógymódokkal pedig optimalizálni lehet a bélflóra egészségét és az immunrendszert, hogy az emberek minél tovább élvezhessék a fiatal agy előnyeit.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: