Zarnu mikroorganismi un neiroloģisko slimību perspektīvas 2. daļa

Zarnu mikrobiotas sastāvs nervu funkciju modulēšanā

Eksperimenti ar dzīvniekiem bez dīgļiem ir parādījuši, ka zarnu mikrobiotas kolonizācija ir galvenā prasība CNS un ENS attīstībai un ka neefektīva mikrobiotas kolonizācija izraisa izmainītu gēnu ekspresiju un neirotransmiteru sintēzi, kā arī izmainītas zarnu sensoro-motorās funkcijas. 41–45].

Zarnu floras un atmiņas attiecības ir bijusi pētniecības joma, kurai pēdējos gados ir pievērsta liela uzmanība. Pētījumos atklāts, ka zarnu floras mikroorganismi ir ciešāk saistīti ar smadzenēm, ietekmējot mūsu fizisko un garīgo veselību.

Pirmkārt, zarnu flora būtiski ietekmē fizisko veselību. Mikroorganismi zarnās var sagremot pārtiku un ražot barības vielas, lai palīdzētu uzturēt fizisko veselību. Ja zarnu flora ir nelīdzsvarota, tas radīs tādas problēmas kā slikta barības vielu uzsūkšanās un imūnsistēmas traucējumi, kas savukārt ietekmēs ķermeņa veselību.

Tomēr zarnu flora ietekmē ne tikai fizisko veselību, bet arī ir cieši saistīta ar atmiņu. Pētījumi liecina, ka zarnu floras mikroorganismi no zarnām var iekļūt asinsritē un smadzenēs un ietekmēt to funkcijas. Zarnu floras nelīdzsvarotība var palielināt Alcheimera slimības un citu neirodeģeneratīvu slimību risku.

Tajā pašā laikā zarnu flora ietekmē arī emocijas un garīgo stāvokli. Baktērijas zarnās atbrīvo ķīmiskas vielas, kas ietekmē neirotransmiteru izdalīšanos smadzenēs, tādējādi ietekmējot garīgo stāvokli. Tāpēc mēs dažreiz jūtamies neērti kuņģī un kļūstam aizkaitināmi.

Tāpēc zarnu floras veselības saglabāšana ir ļoti svarīga visa mūsu ķermeņa veselībai. Kā saglabāt zarnu veselību? Vispirms ir jāievēro regulāra diēta, jāuztur veselīga uztura struktūra, jāēd vairāk ar šķiedrvielām bagātu pārtiku un jāēd mazāk pārstrādātu pārtiku un pārtiku ar augstu tauku saturu un augstu cukura saturu. Otrais ir koncentrēties uz vingrinājumiem un stresa mazināšanu, saglabāt laimīgu mentalitāti un pozitīvu attieksmi pret dzīvi, lai mazinātu zarnu un psiholoģijas negatīvo ietekmi.

Visbeidzot, mums vajadzētu saprast, ka zarnu flora ir cieši saistīta ar mūsu veselību. Pievērsiet uzmanību zarnu un psiholoģiskās veselības uzturēšanai, rūpējieties par savu ķermeni no daudziem aspektiem, piemēram, uzturu un vingrinājumiem, un uzlabojiet savu veselību. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche ir antioksidanta, pretiekaisuma un pretnovecošanās iedarbība, kas var palīdzēt samazināt oksidācijas un iekaisuma reakcijas smadzenēs, tādējādi aizsargājot cilvēka veselību. nervu sistēma. Turklāt Cistanche var arī veicināt nervu šūnu augšanu un atjaunošanos, tādējādi uzlabojot neironu tīkla savienojamību un darbību. Šie efekti var palīdzēt uzlabot atmiņu, mācīšanās spējas un domāšanas ātrumu, kā arī var novērst kognitīvo disfunkciju un neirodeģeneratīvo slimību rašanos.

Noklikšķiniet uz Zināt, lai uzlabotu īstermiņa atmiņu

Līdzīgi barības vielas, kas atrodas GI traktā, ierosina nervu un hormonālo notikumu kaskādes, signalizējot smadzenēm par nepārtrauktām uztura izmaiņām. Aferentās nervu šķiedras pārnēsā informāciju no zarnām uz smadzeņu subkortikālajiem un garozas centriem, un efektoršķiedras pārnes informāciju uz zarnu gludajiem muskuļiem [46].

Zarnu hormoni, kas izdalās no zarnu šūnām, bieži pārraida informāciju uz smadzenēm, tieši sazinoties ar CNS caur aferentajām šķiedrām. Citi tiek tieši izvadīti asinsrites sistēmā, un to ietekme parasti ir jūtama pēc iekļūšanas smadzenēs [47].

ANS parasimpātiskās sistēmas vagusa nerva stimulācija ir būtiska, lai zarnu mikrobiota ietekmētu neirofizioloģisko funkciju [48].

Eksperiments ar vazektomizētām pelēm neuzrādīja uzvedības īpašību progresēšanas pazīmes pat pēc ārstēšanas ar probiotiku Lactobacillus rhamnosus, tādējādi norādot, ka klejotājnerva stimulēšanai un signālu pārraidei caur klejotājnervu ir izšķiroša nozīme uzvedības izmaiņu ieviešanā [49].

Ziņojuma pārraide no zarnām uz smadzeņu stumbru, izmantojot stimulēto vagusa nervu caur kodoliem un mezgla gangliju, atspoguļo ievades-smadzeņu-smadzeņu ass savienojumu. Enteroendokrīnās šūnas izdala peptīdu hormonus, kuriem ir tendence aktivizēt klejotājnervu, tādējādi nododot informāciju smadzenēm. [50].

Enteroendokrīno šūnu pozicionēšana tuvu lūmenam, kā arī zarnu mikrobiota atvieglo mijiedarbību ar zarnu mikrobiem, izmantojot ražotos metabolītus, tādējādi saglabājot specifisku peptīdu hormonu sekrēciju.

Turklāt mikrobiotas sintezētie metabolīti bieži tiek uzņemti asinsrites sistēmā, savukārt metabolīti, kuru forma ir līdzīga cukuriem un vitamīniem, tiek transportēti ar specifisku transportētāju palīdzību [51].

Metabolīti var arī iziet cauri membrānai, ja tiek bojāts epitēlijs, ļaujot citiem mikrobiem izkļūt no barjeras, tādējādi izraisot mikrobu nelīdzsvarotību vai disbiozi, kam seko iekaisums.

Tāpēc asinsrites sistēma kontrolē signālu pārraidi uz smadzenēm, kā arī metabolītu transportēšanu. Zarnu mikrobiota atbrīvo molekulas, piemēram, lipopolisaharīdus (LPS) un peptidoglikānus, kas izraisa imūnreakciju. Atsevišķos gadījumos LPS sintezējošās gramnegatīvās baktērijas tiek izspiestas no zarnām uz asinsrites sistēmu, tādējādi aktivizējot perifērās imūnās reakcijas.

Eksperimenti parāda uzvedības defektu, piemēram, depresijas, attīstību perifērās imūnās aktivācijas rezultātā [52].

Pētījumi ar pelēm bez dīgļiem parāda korelāciju starp zarnu mikrobiem un iegūto imūnreakciju, tādējādi liekot domāt par mikrobiotas ietekmi uz nervu funkcijām, izmantojot imūnreakciju [53].

Turklāt zarnu mikrobioms var mijiedarboties ar smadzenēm, izmantojot neirotransmiteru, piemēram, serotonīna, GABA, melatonīna, histamīna un acetilholīna ekspresiju un sintēzi, un neirotrofiskus faktorus, piemēram, smadzeņu izcelsmes neirotrofisko faktoru (BDNF), kas savukārt ietekmē ENS darbību [54, 55].

Viens pētījums liecina, ka ar augšanu saistītā mikrobiota var veicināt agrīnu neironu attīstību, kas pazīstams kā neiroģenēze, kā arī oligodendrocīti, un to var izraisīt neironu iekaisuma un cirkulējošā IGF-1 [56] ietekme.

Cits pētījums, kurā izmantoja pieaugušo bezdīgļu peļu modeļus, parādīja, ka normālas zarnu mikrobiotas trūkums ir saistīts ar paaugstinātu asins-smadzeņu barjeras (BBB) ​​caurlaidību [57].

Smadzeņu loma zarnu funkciju modulēšanā

Smadzenes spēlē vadošo lomu zarnu funkciju kontrolē (ti, motorikas, skābes sekrēcijas, gļotādas imūnās atbildes reakcijas, nodrošinot pareizu gļotu slāņa un bioplēves uzturēšanu) [58].

Smadzenes arī mēdz ietekmēt mikrobiotas sastāvu, kā arī tās darbību, mainot zarnu caurlaidību. Viens pētījums liecināja, ka akūts stress veicina resnās zarnas epitēlija barjeras morfoloģiskās izmaiņas un saspringtā savienojuma proteīna ZO-2 [59] apakšējo mRNS ekspresiju un tādējādi var ļaut zarnu mikroorganismiem izkliedēt cauri. Smadzenes vada imūnās funkcijas caur ANS.

CNS var ietekmēt arī tuklo šūnu aktivitāti, un tuklo šūnu mediatoru izdalīšanās var izraisīt zarnu disfunkciju. Viens pētījums liecināja, ka stress var modulēt tuklo šūnu aktivitāti un izraisīt histamīna un triptāzes izdalīšanos [60].

Tuklo šūnu produkti, piemēram, kortikotropīnu atbrīvojošais faktors, mēdz palielināt epitēlija caurlaidību, tādējādi atvieglojot baktēriju piekļuvi imūnšūnām lamina propria. Neliels stress pieaugušām žurkām jaundzimušo mātes atdalīšanas rezultātā ir saistīts ar kortikotropīna izraisītu resnās zarnas barjeras disfunkcijas attīstību. atbrīvojošie hormonu receptori [61].

Laboratoriskie eksperimenti ar pelēm ir parādījuši, ka divpusēja ožas bulbektomija izraisa depresiju, kā rezultātā palielinās centrālā kortikotropīnu atbrīvojošā hormona ekspresija, kā arī serotonīna līmenis [62].

Tika konstatēts, ka šīs izmaiņas ir saistītas ar mainītu zarnu mikrobu profilu. Norepinefrīna sekrēcija stresa laikā izraisa Pseudomonas aeruginosa virulences ekspresiju, kas var izraisīt zarnu sepsi [63], un tādējādi stress var izraisīt virulences faktoru ekspresiju ar specifiskiem zarnu mikroorganismiem attiecīgajā saimniekorganismā.

Norepinefrīns arī izraisa daudzu dažādu zarnu mikrobu celmu proliferāciju un var izraisīt lielāku patogēno un nepatogēno Escherichia coli augšanu.

Pierādījumi liecina, ka zarnu mikrobiotai ir galvenā loma divvirzienu saziņā starp zarnām un nervu sistēmu. Tās mijiedarbība ar CNS ir saistīta ar trauksmi, stresu un atmiņas funkciju. Turklāt CNS mēdz ietekmēt arī mikrobu sastāvu, traucējot gļotādas dzīvotni.

Tādā veidā zarnu mikrobu kopiena ietekmē cilvēka smadzenes un parasti visu ķermeni, jo smadzenes nosaka, kā cilvēka ķermenim jāfunkcionē. Tāpēc ievērojams zarnu mikrobiotas traucējums var izraisīt vispārējās ķermeņa funkcijas traucējumus un tādējādi izraisīt vai veicināt konkrētu slimību vai veselības komplikāciju rašanos vai progresēšanu.

Atkal, pateicoties tiešai saziņai ar smadzenēm, ietekme uz neiroloģisko funkciju ir vairāk izplatīta nekā citas komplikācijas, kas izpaužas CNS darbības traucējumu rezultātā, ko izraisa mikrobiomu kopienas traucējumi.

Zarnu mikroorganismu saistība ar neiroloģiskiem traucējumiem

Autisma spektra traucējumi

Autisma spektra traucējumi (ASD) ir neiropsihiski traucējumi, kam raksturīga stereotipiska uzvedība, kognitīvās nespējas pilsētas un komunikācijas vai sociālās mijiedarbības deficīts [64, 65].

Termins "spektrs" norāda simptomu veida un smaguma atšķirības; pacienti ar vieglu diapazonu, visticamāk, darbosies neatkarīgi, savukārt tiem, kuriem ir smagi simptomi, ikdienas dzīvē var būt nepieciešams ievērojams atbalsts.

Slimība rodas pirms 3 gadu vecuma, parasti skar vienu no katriem 68 chi bērniem, un tā ir četras reizes biežāka vīriešiem nekā sievietēm [66,67]. Papildus tam, ka traucējumi ir neviendabīgi, to raksturo neskaidra patofizioloģija, kā arī etioloģiskie mehānismi, kas saistīti ar traucētu zarnu mikrobiotu, piemēram, glutamāta eksitotoksicitāte, oksidatīvais stress, stress un neiroiekaisums [68].

Fizioloģiskie faktori, kas izceļ zarnu mikrobiotas ietekmi uz autismu, var ietvert autoimūnas reakcijas, pārtikas reakcijas, augšējo GI slimību, patoloģisku izkārnījumu, autisma enterokolītu, caurlaidīgu zarnu sindromu, pārmērīgu iekaisumu, novirzes glutationa līmeni un neregulāru metālu vai minerālvielu līmeni [69].

Bērniem ar autismu zarnu caurlaidība var izraisīt noplūdi, kā rezultātā neirotoksiskas molekulas uzsūcas cauri iekaisuma bojātai zarnu membrānai, izraisot neiroloģiskus traucējumus [70,71].

Pēc necaurlaidīgas zarnas izveidošanās, kas ļauj molekulām iekļūt asinsritē, laika gaitā var rasties imūnsistēmas aktivizēšanās, audu bojājumi un smadzeņu audu bojājumi.

Opioīdu peptīdi, ko ražo noteiktas diētas, var ietekmēt arī autismam līdzīgus uzvedības modeļus, piemēram, samazinātu socializāciju, samazinātu reakciju uz sāpēm, neparastu valodu un sevis aizskarošu vai atkārtotu uzvedību, traucējot neirotransmiteru darbību.

Tomēr tieša saikne vēl ir jānosaka. Pētījumi arī liecina, ka bērni ar ASD dod priekšroku cietei, uzkodām un apstrādātai pārtikai, vienlaikus atsakoties no augļiem, dārzeņiem un olbaltumvielām [72,73].

Lai gan zarnu mikrobiotas nelīdzsvarotība var izraisīt zarnu disbiozi, vairākas patogēnas baktērijas var izraisīt neiroloģiskus traucējumus novājinātas imūnsistēmas klātbūtnē.

Baktēriju radītie toksīni var uzkrāties asinsritē, izraisot apjukumu, delīriju un pat komu. Ir zināms, ka raugi veicina arī neiroloģiskās slimības, jo ir zināms, ka tie ražo veicinošas ķīmiskās vielas, kā arī ir konstatēts paaugstināts līmenis ASD pacientiem [74].

Saikne starp zarnu mikrobiotu un autismu tika apstiprināta pēc tam, kad autisma donoru zarnu mikrobiota tika pārstādīta pelēm, kas nesatur dīgļus, izraisīja autistisku uzvedību grauzēju modelī [75].

Viljamsa u.c. hipotēze. liecina, ka bērniem ar ASD trūkst Bacteroidetes, kas ir svarīgi polisaharīdu gremošanas veicinātāji, un tāpēc ASD pacientiem ir ne tikai anomāla ogļhidrātu sadalīšanās spēja, bet arī gļotādas disbioze [76].

Pēc tam metagenomiskā analīze parādīja, ka ASD pacientiem bija samazinājies Bacteroidetes, palielinājās Firmicutes un Bacteroidetes attiecība un palielinājās Betaproteobacteria [77].

Turklāt fekāliju mikrofloras pirosekvencēšanas pētījums atklāja būtiskas atšķirības Actinobacteria un Proteobacterium phyla salīdzinājumā ar veselām kontrolēm [76]. Šis pirozes noteikšanas pētījums kopā ar trim citiem pētījumiem arī atklāja palielinātu Desulfovibrio sugu un Bacteroides vulgatus skaitu ASD pacientu izkārnījumos [78–80].

Desulfovibrio sugas ir saistītas arī ar palielinātu propionskābes veidošanos, kas varētu veicināt ASD patoģenēzi [81]. Turklāt zemāks Akkermansia līmenis, baktērijas, kas noārda mucīnu bērniem ar ASD, norādīja uz plānāku GI gļotādas barjeru, salīdzinot ar kontrolēm. Tas var izraisīt zarnu caurlaidības traucējumus bērniem ar ASD [82,83].

Cits pētījums parādīja, ka Clostridium un Ruminococcus sugu skaits un veids ievērojami atšķiras normāliem bērniem, salīdzinot ar ASD bērniem, kultivējot, izmantojot pamata anaerobās kultivēšanas metodes mikroorganismu skaitīšanai un izolēšanai, kam sekoja 16SrDNS PCR noteikšana izolātos [78].

Pēc tam Song et al. parādīja, ka Clostridium klasteru grupas I un XI un Clostridium bolteae bija ievērojami augstākas bērniem ar autismu, ja tika izmantota kvantitatīvā reāllaika PCR [84].

For more information:1950477648nn@gmail.com