Ankstesni tyrimai ne kartą rodė, kad žarnyno veikla gali smarkiai paveikti smegenis, o smegenys – žarnyną. Naujas eksperimentas su pelėmis atskleidė galimą vieną iš šio ryšio mechanizmų: itin mažas kiekis gyvų bakterijų, panašių į žarnyno mikrobus, gali nukeliauti iš žarnyno į smegenis klajokliniu nervu.
JAV „Emory University“ mokslininkai pasitelkė kelis pelių modelius, kuriuose buvo skatinamos vadinamosios „pralaidaus žarnyno“ būklės. Tokios būklės gali sudaryti sąlygas bakterijoms prasiskverbti už žarnyno ribų. Tarp naudotų modelių buvo pelės, šertos riebiu maistu, siekiant sukelti aterosklerozei būdingus pokyčius, taip pat genetiškai modifikuotos pelės, kurioms pasireiškė Alzheimerio ir Parkinsono ligas primenantys simptomai.
Paprastai žarnyno pažeidimai gali lemti bakterijų patekimą į kraują ir infekcijas. Tačiau šiuo atveju tyrėjai smegenyse aptiko labai mažą kiekį bakterijų, atitinkančių žarnyno mikrobiotą, nors kraujyje jų nerado. Bakterijų pėdsakų smegenyse aptikta tiek tada, kai žarnyno pralaidumą skatino mityba, tiek tada, kai tai buvo susiję su ligų modeliais.
Tyrimo duomenys leidžia manyti, kad pagrindinis kelias nėra kraujotaka. Atlikus papildomus bandymus paaiškėjo, kad užblokavus klajoklinį nervą – vieną svarbiausių nervų sistemos „kelių“ tarp žarnyno ir smegenų – bakterijų kiekis smegenyse reikšmingai sumažėjo. Tai rodo, kad šis nervas gali tapti bakterijų „maršrutu“.
„Šie duomenys atskleidžia bakterijų persikėlimo ašį iš žarnyno į smegenis, kurią veikia aplinkos (mitybos) ir genetiniai veiksniai, ir skatina toliau tirti, ar šis reiškinys pasireiškia ir žmonėms“, – rašo mokslininkai publikuotame straipsnyje.
Idėja, kad bakterijos iš žarnyno į smegenis galėtų patekti per nervų sistemą, nėra visiškai nauja, tačiau šis tyrimas pateikia vienus aiškiausių eksperimentinių įrodymų su gyvais gyvūnais. Pavyzdžiui, anksčiau bakterijų pėdsakų buvo aptikta Alzheimerio liga sirgusių žmonių smegenyse po mirties, tačiau tai nėra tas pats, kas stebėti procesą gyvame organizme.
Tyrėjai taip pat atliko bandymus, kai tam tikri žarnyno mikrobai buvo perkelti pelėms. Vėliau šios bakterijos buvo aptiktos žarnyne ir smegenyse, bet ne kituose organuose.
Vis dėlto mokslininkai pabrėžia svarbias tyrimo ribas: tai buvo bandymai su pelėmis, o į smegenis patekusių bakterijų kiekis buvo itin mažas. Kol kas neaišku, ar tokio kiekio pakaktų sukelti uždegimą ar prisidėti prie ligos vystymosi.
Šiuos klausimus turėtų atsakyti būsimieji tyrimai. Ankstesni moksliniai darbai ne kartą siejo žarnyno uždegimą su neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimerio liga, taip pat su nuotaikos sutrikimais, tačiau priežastinis ryšys išlieka ne iki galo aiškus.
Ateityje teoriškai galėtų atsirasti galimybių kai kurias smegenų ligas ar psichikos sveikatos sutrikimus gydyti vaistais, nukreiptais į žarnyno mikrobiomą. Tačiau tam pirmiausia reikėtų aiškiai įrodyti priežasties ir pasekmės grandinę.
„Vienas svarbiausių šio tyrimo praktinių aspektų yra tai, kad jis leidžia manyti, jog neurologinių būklių vystymasis gali prasidėti žarnyne“, – teigia mikrobiologas Davidas Weissas.
Pasak jo, tai galėtų pakeisti būsimų intervencijų kryptį: vietoj to, kad terapijos taikiniu būtų laikomos tik smegenys, daugiau dėmesio galėtų tekti žarnynui kaip galimam pradiniam taikiniui.
Mokslininkai šiuo metu tiria įvairius būdus, kuriais žarnynas ir smegenys gali „bendrauti“: per imuninę sistemą, per nervų sistemą ir per biochemines reakcijas. Naujas tyrimas rodo, kad tam tikromis sąlygomis ryšys gali būti ypač tiesioginis – bakterijos gali tiesiog fiziškai persikelti iš vienos vietos į kitą.
Dar vienas svarbus pastebėjimas: pelėms, kurios buvo šeriamos riebiu maistu, grįžus prie įprastos mitybos, bakterijų kiekis smegenyse sumažėjo iki neaptinkamo lygio. Tai leidžia manyti, kad sumažinus žarnyno pralaidumą, galimi pokyčiai gali būti bent iš dalies grįžtami.
Šis tyrimas dar kartą primena, kaip glaudžiai tarpusavyje susijusios skirtingos organizmo sistemos ir kaip vienos srities problemos gali paveikti kitą – ypač kalbant apie žarnyno ir smegenų ašį.
„Šis darbas pabrėžia, kad būtina toliau tirti, kaip mitybos pokyčiai gali daryti didelę įtaką elgesiui ir neurologinei sveikatai“, – teigia imunologas Arashas Grakoui.
Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale „PLOS Biology“.
