Ένα νέο σύστημα που επιτρέπει στον εγκέφαλο να ανταποκρίνεται άμεσα σε σήματα από μικρόβια που ζουν στο έντερό μας ανακάλυψαν οι επιστήμονες πρόσφατα επαναπροσδιορίζοντας τον τρόπο επικοινωνίας του εντέρου με τον εγκέφαλο. Το σύστημα αυτό, το ονόμασαν «νευροβιωτική αίσθηση», εξαιτίας της σύνδεσης του εγκεφάλου με το μικροβίωμα του εντέρου.
Σε νέα έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Nature, οι εποπτεύοντες νευροεπιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Duke, Ντιέγκο Μποχόρκεθ και M. Mάγια Κέλβερερ επικεντρώθηκαν στα νευρόποδα, μικροσκοπικά αισθητήρια κύτταρα τα οποία καλύπτουν το επιθήλιο του παχέος εντέρου. Αυτά τα κύτταρα ανιχνεύουν μια συνηθισμένη μικροβιακή πρωτεΐνη και στέλνουν γρήγορα μηνύματα στον εγκέφαλο για τον περιορισμό της όρεξης.
Όμως αυτό είναι μόνο μία εφαρμογή της καινούριας αίσθησης που ανακαλύφθηκε.
Τα πειράματά τους αποκάλυψαν μια βαθύτερη σύνδεση μεταξύ των μικροβίων του εντέρου και της συμπεριφοράς
Η επιστημονική ομάδα πιστεύει ότι αυτή η νευροβιωτική αίσθηση μπορεί να συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση του πώς το έντερο ανιχνεύει μικρόβια, επηρεάζοντας τα πάντα, από τις διατροφικές συνήθειες μέχρι τη διάθεση, αλλά και αντίστροφα, πώς ο εγκέφαλος μπορεί να διαμορφώσει το μικροβίωμα.
«Ήμασταν περίεργοι αν το σώμα μπορούσε να ανιχνεύσει μικροβιακά μοτίβα σε πραγματικό χρόνο και όχι μόνο ως ανοσολογική ή φλεγμονώδη απόκριση, αλλά ως νευρική απόκριση που καθοδηγεί τη συμπεριφορά σε πραγματικό χρόνο», δήλωσε ο Μποχόρκεθ, καθηγητής Ιατρικής και Νευροβιολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Duke και κύριος συγγραφέας της μελέτης.
Ο βασικός παράγοντας είναι η φλαγκελλίνη, μια αρχαία πρωτεΐνη που βρίσκεται στο βακτήριο φλαγκέλλα, μοιάζει με ουρά και την χρησιμοποιεί το βακτήριο για να κολυμπά. Όταν τρώμε, ορισμένα βακτήρια του εντέρου απελευθερώνουν φλαγκελλίνη. Τα νευρόποδα την ανιχνεύουν, με τη βοήθεια ενός υποδοχέα που ονομάζεται TLR5, και στέλνουν ένα μήνυμα μέσω του πνευμονογαστρικού νεύρου – μιας σημαντικής οδού επικοινωνίας μεταξύ του εντέρου και του εγκεφάλου.
Η ομάδα, που υποστηρίχθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, είχε μια τολμηρή ιδέα: ότι η φλαγκελλίνη θα μπορούσε να ενεργοποιήσει τα νευρόποδα του παχέος εντέρου, να στείλουν σήμα καταστολής της όρεξης στον εγκέφαλο – μια άμεση επίδραση των μικροβίων στη συμπεριφορά.
Οι ερευνητές το δοκίμασαν, υποβάλλοντας ποντίκια σε νηστεία όλη τη νύχτα. Στη συνέχεια τους έδωσαν μια μικρή δόση φλαγκελλίνης, απευθείας στο παχύ έντερο. Τελικά, αυτά τα ποντίκια έτρωγαν λιγότερο.
Όταν οι ερευνητές δοκίμασαν το ίδιο πείραμα σε ποντίκια που δεν είχαν τον υποδοχέα TLR5, τίποτα δεν άλλαξε.
Τα ποντίκια συνέχισαν να τρώνε και πήραν βάρος, μια ένδειξη ότι η διαδρομή αυτή βοηθά στη ρύθμιση της όρεξης.
Τα ευρήματα δηλώνουν ότι η φλαγκελλίνη στέλνει το σήμα «έχουμε φάει αρκετά» μέσω του TLR5, επιτρέποντας στο έντερο να πει στον εγκέφαλο ότι ήρθε η ώρα να σταματήσει να τρώει. Χωρίς αυτόν τον υποδοχέα, το μήνυμα δεν περνάει.
Οι επικεφαλής συγγραφείς Γουίνστον Λιού και Έμιλυ Όλγουεϊ, μεταπτυχιακοί φοιτητές του Προγράμματος Εκπαίδευσης Ιατρικών Επιστημόνων και η μεταδιδακτορική ερευνήτρια Ναάμα Ράιχερ με τη διαπίστωση ότι η διατάραξη της οδού επικοινωνίας εγκεφάλου – εντέρου άλλαξε τις διατροφικές συνήθειες σε ποντίκια, κατέληξαν ότι τα πειράματά τους αποκάλυψαν μια βαθύτερη σύνδεση μεταξύ των μικροβίων του εντέρου και της συμπεριφοράς
«Κοιτάζοντας μπροστά, νομίζω ότι αυτή η εργασία θα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την ευρύτερη επιστημονική κοινότητα για να εξηγήσει πώς η συμπεριφορά μας επηρεάζεται από τα μικρόβια. Το επόμενο βήμα είναι να διερευνήσουμε πώς συγκεκριμένες δίαιτες αλλάζουν το μικροβιακό τοπίο στο έντερο. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα βασικό κομμάτι του παζλ σε παθήσεις όπως η παχυσαρκία ή οι ψυχιατρικές διαταραχές», δήλωσε ο Μποχόρκεθ.
