A bél mikrobiomja kihat az agy fejlődésére is
A terhesség igen korai szakaszában világra jött koraszülötteknél fokozottan fennáll az agykárosodás veszélye. A Bécsi Egyetem kutatói friss tanulmányukban rámutatnak, hogy ennek a problémának a korai kezelése akár az agytól távol, a bélben is történhet – vizsgálataik szerint ugyanis a koraszülött csecsemők bélbaktériumai fontos szerepet játszhatnak a helyzet alakulásában.
A bél-immun-agy tengely
A bél, az agy és az immunrendszer korai fejlődése szorosan összefügg – ezt a kutatók bél-immun-agy tengelyként emlegetik. A bélben élő mikrobák együttműködnek az immunrendszerrel, amely cserébe ellenőrzése alatt tartja a bélmikrobiomot, és kifejleszti a megfelelő válaszokat az egyes baktériumokra. Emellett az agy az immunrendszer mellett a bolygóidegen keresztül is összekapcsolódik a bélrendszerrel.
Mint David Seki mikrobiológus és immunológus, a Cell Host and Microbe című folyóiratban megjelent tanulmány első szerzője elmondta, kollégáival feltérképezték, hogy ez a tengely milyen szerepet játszik az agy fejlődésében extrém koraszülöttek esetében. A bélmikrobiom mikrooganizmusai, vagyis az ott élő több száz baktérium- és gombafaj, valamint vírusok és egyéb parányi lények összessége az egészséges emberi szervezetben egyensúlyi állapotban van. Azonban az éretlen újszülötteknél, akiknél az immunrendszer és a mikrobiom nem tudott teljesen kifejlődni, nagy valószínűséggel változások állnak be ebben az egyensúlyban, ami rossz hatással van az agyra.
A mikrobiom mintázatai és az agykárosodás
A kutatócsoportnak sikerült azonosítania bizonyos mintázatokat a mikrobiomban és az immunválaszokban, amelyek egyértelműen összefüggtek az agysérülés súlyosságával és progressziójával – mondta David Berry mikrobiológus, a Bécsi Egyetem Mikrobiológiai és Környezeti Rendszerek Kutatóközpontjának kutatócsoport-vezetője.
„Nagyon fontos, hogy ezek a mintázatok gyakran már az előtt megmutatkoznak, hogy megtörténnének a változások az agyban. Ez arra utal, hogy van egy időablak, amikor az extrém koraszülöttek agykárosodása mérsékelhető, sőt talán el is kerülhető”
– tette hozzá. Az ezt célzó terápiák kidolgozásához képezhetnek jó kiindulási alapot a bécsi kutatók által azonosított biomarkerek. A kórházi fertőzésekkel kapcsolatban sokat emlegetett Klebsiella túlzott növekedése, illetve a γδ-T-sejtek megemelkedett szintje például a jelek szerint súlyosbíthatja az agy károsodását – mondta a Bécsi Orvosi Egyetem neonatológusa, Lukas Wisgrill. A bécsi kutatóknak azért sikerült lekövetniük ezeket a változásokat a mikrobiom mintázatában, mert újszülöttek egy igen speciális csoportján elsőként fedezték fel a bélmikrobiom, az immunrendszer és az agy fejlődésének részleteit, illetve azt, hogy hogyan hatnak egymásra ebben a folyamatban.
A tanulmányban összesen hatvan koraszülöttet vizsgáltak, mindannyian a 28. hét előtt születtek, és a testsúlyuk heteken, esetenként hónapokon át 1 kilogramm alatt maradt. A kutatók a legmodernebb módszerekkel – például a mikrobiom 16S rRNS-szekvenálásával – térképezhették fel a koraszülöttek állapotát, emellett vér- és székletmintákat elemeztek, EEG- és MRI-vizsgálatokat végeztek az agyukon.
Nyomon követik a fejlődésüket
Ez a tanulmány a kiindulópontja egy még nagyobb egyetemközi kutatásnak, amit a Bécsi Egyetem és a Bécsi Orvosi Egyetem szakemberei közösen irányítanak. Ennek keretében még alaposabban megvizsgálják a mikrobiomot és a koraszülöttek idegrendszeri fejlődésében betöltött szerepét. Emellett a vizsgálatba most bevont csecsemőket a kutatók tovább kísérik életútjukon, hiszen csak évek múlva derül ki, hogyan fejlődnek a motoros és kognitív készségeik. Céljuk, hogy hosszú távon is meghatározzák, milyen hatása van a bél-immun-agy tengely korai fejlődésének.
Mint David Seki elmondta, a kicsik szülei nagy-nagy nyitottsággal és érdeklődéssel támogatták őket ebben, ők a kutatók legfontosabb együttműködő partnerei. „Végső soron csak ennek köszönhetően tehettük ezeket a fontos megfigyeléseket. Nagyon hálásak vagyunk érte.”
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
Hasznos élesztők: mérföldes lépésekkel haladunk a dizájner-probiotikumok felé
A szintetikus biológiára épülő mikroorganizmusok felhasználása teljesen új távlatokat nyit az orvoslásban. A genetikailag módosított mikrobák biztonságosságuk felmérése és a jogi környezet szabályozása után előbb-utóbb a mindennapi gyógyításba is bekerülhetnek.
Magyar kutatók szerint a rosszul szedett antibiotikumok miatt is terjednek a rezisztens szuperbaktériumok
Az utóbbi években az antibiotikum-rezisztencia világszerte óriási népegészségügyi problémává nőtte ki magát: egyes szakértők szerint 2050-re többen halhatnak meg szuperkórokozók miatt, mint rákban. A Semmelweis Egyetem és a Szegedi Tudományegyetem kutatói a gyomorbetegségeket okozó Helicobacter pylori és az antibiotikum-rezisztencia kapcsolatát vizsgálták, hogy feltárják a rezisztens baktériumok terjedésének forrásait és azt, hogyan lehet csökkenteni a járványszerűen terjedő antibiotikum-rezisztenciát.
Székletátültetéssel sikerült visszafordítani az agy öregedését egy egérkísérletben
A bélbaktériumok és az agy működése közötti kapcsolat egyre nyilvánvalóbb: egy friss kísérletben fiatal egerek bélflóráját ültették át idősebb egyedekbe, amelyek azonnal kognitív javulást mutattak. A kutatók óvatosságra intenek, de a jelek szerint az emésztőrendszerben rejlik a fiatalság kulcsa.