Läbimurre, mis annab uue kujutluse soolestiku ja aju suhtlusest

Läbimurdelises uuringus, mis annab uue ülevaate soolestiku ja aju suhtlusest, on teadlased avastanud nn neurobiootilise meele – uue süsteemi, mis võimaldab ajul reaalajas reageerida meie soolestikus elavate mikroobide signaalidele.

Duke'i ülikooli meditsiinikooli neuroteadlaste Diego Bojorquezi ja M. Maya Kelbereri uus uuring, mis avaldati ajakirjas Nature, keskendub neuropoodidele – pisikestele sensoorsetele rakkudele, mis vooderdavad käärsoole epiteeli. Need rakud tunnevad ära tavalise mikroobse valgu ja saadavad ajju kiiresti signaale, mis aitavad isu maha suruda.

Kuid see on alles algus. Meeskond usub, et see neurobiootiline taju võiks olla laiemaks platvormiks, et mõista, kuidas soolestik mikroobe tajub, mõjutades kõike alates toitumisharjumustest kuni meeleoluni – ja isegi seda, kuidas aju saab mikrobioomi vastuseks kujundada.

„Meid huvitas, kas keha suudab mikroobseid signaale reaalajas ära tunda – mitte ainult immuun- või põletikulise reaktsioonina, vaid ka närvivastusena, mis mõjutab kohe käitumist,“
ütles Diego Bojorquez, PhD, Duke'i ülikooli meditsiinikooli meditsiini ja neurobioloogia professor ning uuringu vanemautor.

Põhikoostisosa on flagelliin, iidne valk, mis moodustab bakterite flagelli ehk sabataolise struktuuri, mida bakterid liikumiseks kasutavad. Söömise ajal vabastavad mõned soolebakterid flagelliini. Neuropoodid tuvastavad selle retseptori TLR5 kaudu ja saadavad signaali läbi vagusnärvi, mis on peamine sideliin soolestiku ja aju vahel.

USA riiklike tervishoiuinstituutide toel loodud meeskond esitas julge hüpoteesi: jämesooles leiduvatest bakteritest pärinev flagelliin võib aktiveerida neuropoode ja käivitada ajule isu vähendava signaali – see on otsene mikroobide mõju käitumisele.

Teadlased testisid seda, jättes hiired ööseks paastuma ja seejärel süstides neile väikese annuse flagelliini otse jämesoolde. Need hiired sõid vähem.

Kui teadlased kordasid sama katset hiirtega, kellel puudus TLR5 retseptor, ei muutunud midagi. Hiired jätkasid söömist ja võtsid kaalus juurde – see viitab sellele, et see rada aitab isu reguleerida. Tulemused viitavad sellele, et flagelliin saadab TLR5 kaudu signaali „piisavalt“, mis võimaldab soolestikul ajule öelda, et on aeg söömine lõpetada. Ilma selle retseptorita sõnum kohale ei jõua.

Avastuse tegid võimalikuks uuringu juhtivad autorid, Winston Liu, MD, PhD, Emily Olway, mõlemad terviseteadlaste koolitusprogrammi magistrandid, ja järeldoktor Naama Reicher, PhD. Nende katsed näitasid, et selle signaaliülekandetee häirimine muudab hiirte toitumiskäitumist, mis viitab sügavamale seosele soolemikroobide ja käitumise vahel.

„Tulevikku vaadates arvan, et see töö on eriti kasulik laiemale teadusringkonnale, selgitades, kuidas mikroobid meie käitumist mõjutavad,“ ütleb Bojorquez.
„Järgmine ilmselge samm on uurida, kuidas teatud dieedid muudavad soolestiku mikroobide koostist. See võib olla võtmetegur selliste probleemide lahendamisel nagu rasvumine või vaimsed häired.“