Odżywianie mózgu przez jelita: Jak prebiotyki mogą kształtować chorobę Huntingtona

Gdy myślimy o skutkach choroby Huntingtona (HD), większość z nas automatycznie skupia się na mózgu ze względu na poważne objawy spowodowane rozpadem komórek mózgowych. Łatwo zapomnieć, że gen powodujący HD jest obecny w całym ciele – w tym w jelitach! Niedawne badania prowadzone przez dr Carolinę Gubert i dr Anthony’ego Hannana z Uniwersytetu w Melbourne analizowały, jak karmienie bakterii jelitowych zdrowym, pożywnym posiłkiem może poprawić niektóre objawy HD u mysich modeli tej choroby. Przyjrzyjmy się bliżej, jak możemy pomóc naszym bakteriom pomóc nam.

Maleńcy lokatorzy żyjący w twoim wnętrzu

Tętniąca życiem metropolia mikrobów – maleńkich organizmów zbyt małych, by zobaczyć je gołym okiem – żyje w kwitnącej społeczności w naszych jelitach. Mikroby mogą być bakteriami, wirusami lub grzybami – rzeczami, które często mają złą reputację jako powodujące choroby. Jednak większość z nich jest nieszkodliwa i może być faktycznie korzystna dla naszego zdrowia.

Setki rodzajów bakterii nazywają nasze jelita swoim domem i pomagają rozkładać złożone węglowodany, produkować niezbędne witaminy oraz uczą nasz układ odpornościowy odróżniać przyjazne bakterie od szkodliwych.

Bakterie jelitowe potrafią nawet komunikować się z naszym mózgiem! Używają do tego chemikaliów i naszego układu nerwowego, a mózg im odpowiada! To jak dwoje przyjaciół, którzy nieustannie wymieniają się wiadomościami. Czy kiedykolwiek czułeś się zestresowany lub zdenerwowany i doświadczyłeś bólu żołądka lub zmian w rytmie wypróżnień? To przykład komunikacji poprzez połączenie jelita-mózg. Twój mózg wysyła wiadomość do jelit „jesteśmy zdenerwowani”, a jelita odpowiadają motylami w brzuchu lub mdłościami.

Populacja metropolii mikrobów jest inna w HD

Wiele osób z HD doświadcza objawów żołądkowo-jelitowych, które obniżają jakość życia, w tym biegunki, utraty wagi, nietrzymania moczu i zaparć. W HD mikrobiom jelitowy – populacja bakterii w jelitach – może stać się niezrównoważony, co oznacza, że może nastąpić nadmierny wzrost szkodliwych bakterii i utrata korzystnych bakterii. To jak miasto, w którym wszyscy pomocni mieszkańcy się wyprowadzili, a wprowadzili się awanturnicy. To z kolei może prowadzić do większego stresu, mniejszej dostępności usług i większego zanieczyszczenia w sąsiedztwie.

Te zmiany mogą również spowodować zmniejszenie liczby różnych typów i gatunków bakterii obecnych w mikrobiomie, co może również przyczynić się do objawów żołądkowo-jelitowych, których doświadczają pacjenci z HD. W tym badaniu autorzy chcieli sprawdzić, czy przywrócenie porządku w mikrobiomie w HD pomoże w objawach jelitowych, i czy szczęśliwsze jelita mogą poprawić inne objawy HD związane z mózgiem poprzez dwukierunkowy system komunikacji między jelitami a mózgiem.

Potencjalna moc prebiotyków

Więc jak możemy przywrócić zdrową mieszankę mikrobów w naszych jelitach? Odpowiedzią jest karmienie ich czymś, co mogą jeść tylko korzystne bakterie, pomagając im wzrosnąć liczebnie. To jedzenie, znane jako prebiotyki, nie może być łatwo trawione przez szkodliwe bakterie, pozwalając pomocnym sąsiadom ponownie przewyższyć liczebnie awanturników.

Prebiotyki użyte w tym badaniu można sklasyfikować w dwóch grupach: fruktooligosacharydy (FOS) i galaktooligosacharydy (GOS). FOS często znajduje się w owocach i warzywach, podczas gdy GOS często występuje w produktach mlecznych. Kombinacja tych prebiotyków była podawana myszom z HD codziennie, począwszy od 6 tygodnia życia, a myszy były regularnie testowane, aby sprawdzić, czy ich umiejętności ruchowe, poznawcze i objawy żołądkowo-jelitowe ulegają poprawie. Niektóre myszy były leczone tylko wodą dla porównania.

Zwalczanie HD przez jelita

Objawy żołądkowo-jelitowe

Najpierw przyjrzyjmy się, co stało się z jelitami. Myszy karmione prebiotykami miały miększy stolec i szybszy czas przejścia przez jelita oraz mniejszą ilość stolca, co sugeruje, że trawienie pokarmu było płynniejsze. Przyglądając się bliżej, jak same mikroby zostały dotknięte, prebiotyki wydawały się zmieniać różnorodność mikrobiomu, w tym zwiększenie liczby korzystnych bakterii, które wspomagają trawienie i zdrowie układu odpornościowego.

Im więcej dobrych obywateli mieszka w sąsiedztwie, tym więcej usług mogą świadczyć! Nastąpił również wzrost pomocnych substancji chemicznych produkowanych przez korzystne bakterie u myszy leczonych prebiotykami. Te substancje chemiczne, znane jako krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, mogą wspierać zarówno zdrowie jelit, jak i mózgu.

Objawy ruchowe

Następnie przyjrzyjmy się ruchowi. Przeprowadzono kilka aktywności, aby przetestować wydajność myszy, w tym mierzenie czasu, jak długo myszy mogą pozostać na obracającym się pręcie, jak myszy poruszają nogami, gdy są podnoszone za ogony, i jak chodzą na bieżni. We wszystkich tych przypadkach samice myszy karmione probiotykami wykazywały lepsze cechy ruchowe niż nieleczone myszy, ale nie było widocznej poprawy u samców.

W badaniach na myszach niektóre aspekty HD nie zawsze przejawiają się w ten sam sposób u samców i samic, co oznacza, że leczenie nie zawsze działa równie dobrze u obu płci. Jednak te dane są obiecujące, ponieważ mówią nam, że poprawa zdrowia mikrobów jelitowych wysyła sygnały do mózgu, które mogą również poprawić objawy ruchowe, szczególnie u samic.

Objawy poznawcze

Na koniec naukowcy zbadali, czy prebiotyki poprawiają uczenie się przestrzenne i pamięć. Użyli labiryntu, który ma trzy ramiona, które myszy mogą eksplorować. Jeśli nadal eksplorują nowe ramiona labiryntu, pokazuje to, że myszy zapamiętały, gdzie wcześniej były i eksplorują nowe terytorium.

Prebiotyki poprawiły uczenie się przestrzenne i pamięć zarówno u kontrolnych, jak i HD samic myszy. Nie zaobserwowano poprawy w innym teście pamięci u samców ani samic, który badał, jak dobrze pamiętały one obiekty.

Co to oznacza dla HD?

Wyniki tego badania pokazują, że poprawa ogólnego zdrowia jelit za pomocą prebiotyków może mieć pozytywny wpływ na objawy jelitowe, a także na objawy pamięciowe i ruchowe. Wyniki były szczególnie obiecujące u samic.

Prebiotyki są uważane za bardzo bezpieczne leczenie, co oznacza, że mogą być łatwo włączone do badania klinicznego bez dużych obaw o bezpieczeństwo, chociaż myszy i ludzie są bardzo różni, więc zawsze zalecana jest ostrożność. Te zachęcające wyniki mogą również skłonić naukowców do poszukiwania dodatkowych sposobów poprawy zdrowia jelit, aby zobaczyć, czy może to pomóc osobom z HD.

Podsumowanie

• Problemy żołądkowo-jelitowe są objawem HD.
• Jelita i mózg mogą ze sobą rozmawiać i wpływać na to, jak drugie się czuje.
• Prebiotyki służą jako odżywczy pokarm dla korzystnych bakterii, ale nie mogą być spożywane przez szkodliwe bakterie.
• Leczenie prebiotykami wydawało się poprawiać objawy żołądkowo-jelitowe, ruchowe i niektóre objawy pamięciowe w mysich modelach HD, w tym lepszą koordynację ruchową u samic, poprawę pamięci i zdrowsze funkcjonowanie jelit.
• Prebiotyki są uważane za bardzo bezpieczne i mogłyby być łatwo włączone do badania klinicznego w przyszłości.