Vis labiau aiškėja, kad žarnyno mikrobiomas gali turėti įtakos žmonių sveikatai, įskaitant psichinę. Kokios bakterijų rūšys daro įtaką ligos vystymuisi ir kaip jos tai daro, dar tik pradedama išsiaiškinti.
Pavyzdžiui, kai kurie tyrimai atskleidė įtikinamus ryšius tarp vienos rūšies žarnyno bakterijų Morganella morganii ir didelio depresinio sutrikimo. Tačiau iki šiol niekas negalėjo pasakyti, ar ši bakterija kažkaip padeda paskatinti sutrikimą, sutrikimas keičia mikrobiomą, ar veikia kažkas kita.
Harvardo medicinos mokyklos mokslininkai dabar tiksliai nustatė biologinį mechanizmą, kuris sustiprina įrodymus, kad M. morganii veikia smegenų sveikatą, ir pateikia patikimą paaiškinimą, kaip tai daro.
Išvados, paskelbtos Amerikos chemijos draugijos leidinysapima uždegimą stimuliuojančią molekulę ir siūlo naują tikslą, kuris gali būti naudingas diagnozuojant ar gydant tam tikrus sutrikimo atvejus. Jie taip pat pateikia planą, kaip nustatyti, kaip kiti žarnyno mikrobiomo nariai daro įtaką žmonių sveikatai ir elgesiui.
„Yra istorija, siejanti žarnyno mikrobiomą su depresija, ir šis tyrimas žengia dar vieną žingsnį link tikrojo supratimo apie molekulinius mechanizmus, slypinčius už šio ryšio“, – sakė vyresnysis autorius Jonas Clardy, Christopheris T. Walshas, Ph. D. Biologinės chemijos ir molekulinės farmakologijos profesorius Blavatnik institute HMS.
Uždegiminis atradimas
Tyrimas atskleidžia, kad aplinkos teršalas, žinomas kaip dietanolaminas arba DEA, kartais užima cukraus alkoholio vietą molekulėje, kurią M. morganii gamina žarnyne.
Ši nenormali molekulė tada suaktyvina imuninį atsaką, kurio normali molekulė nedaro, skatindama uždegiminių baltymų, vadinamų citokinais, ypač interleukino-6 (IL-6), išsiskyrimą, nustatė komanda.
Autoriai siūlo nuoseklią istoriją nuo M. morganii pradžioje iki depresijos pabaigoje, nes lėtinis uždegimas prisideda prie daugelio ligų išsivystymo ir buvo susijęs su depresija.
Ryšį dar labiau sustiprina ankstesni tyrimai, siejantys IL-6 su pagrindiniu depresiniu sutrikimu ir susiejantys M. morganii su uždegiminėmis ligomis, tokiomis kaip 2 tipo diabetas ir uždegiminė žarnyno liga (IBD).
Būsimi tyrimai bus reikalingi norint patvirtinti šį klaidingą M. morganii produktą kaip galutinę didžiojo depresinio sutrikimo priežastį ir įvertinti, kiek procentų atvejų jis gali būti atsakingas.
Nauja rankena kovojant su depresija
DEA naudojamas pramonės, žemės ūkio ir plataus vartojimo produktuose.
„Mes žinojome, kad mikroteršalai gali būti įtraukti į riebalų molekules organizme, bet nežinojome, kaip tai įvyksta ar kas atsitiks toliau“, – sakė Clardy. „DEA metabolizmas į imuninį signalą buvo visiškai netikėtas.
Grupė siūlo, kad DEA galėtų būti įtraukta į didėjantį biomarkerių, naudojamų kai kuriems didžiojo depresinio sutrikimo atvejams, sąrašą.
Tyrimas taip pat sustiprina argumentus, kad pagrindinis depresinis sutrikimas arba atvejų pogrupis gali būti laikomi autouždegiminėmis ar autoimuninėmis ligomis ir sėkmingai gydomi imunomoduliatoriais, sakė Clardy.
Kalbant plačiau, atskleidžiant, kaip bakterinis produktas gali pakeisti žmogaus imuninę funkciją, įtraukdamas teršalų, atveria duris kitų žarnyno bakterijų poveikiui imunitetui ir kitoms žmogaus biologinėms sistemoms, teigia autoriai.
„Dabar, kai žinome, ko ieškome, manau, galime pradėti tirti kitas bakterijas, kad išsiaiškintume, ar jos atlieka panašią chemiją, ir pradėti ieškoti kitų pavyzdžių, kaip metabolitai gali mus paveikti“, – sakė Clardy.
Laboratorijų prijungimas taškams sujungti
Pažanga buvo pasiekta derinant Clardy Lab dėmesį į mažų, mediciniškai svarbių, bakterijų sukurtų molekulių chemiją su Ramniko Xavier, Masačusetso bendrosios ligoninės medicinos profesoriaus Kurto J. Isselbacherio laboratorija, kuri turi patirties atskleisti, kaip mikrobiomas veikia sveikatą ir ligas molekuliniu lygmeniu.
Pastaraisiais metais komandos bendradarbiavimas išplėtė ribas iššifruojant mechanizmus, kurie lemia žarnyno bakterijų, imuninės sistemos ir sveikatos rezultatų sąveiką. Tai apima:
Ši riebalų molekulė priklauso šeimai, žinomai kaip kardiolipinai, ir komanda toliau įrodė, kad kiti kardiolipinai gali sukelti citokinų išsiskyrimą. Naujajame tyrime mokslininkai nustebo sužinoję, kad kai DEA pakeičiama M. morganii molekulėje, molekulė pradeda veikti kaip kardiolipinas.