Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης περιέγραψαν νέα μόρια τα οποία σχηματίζουν μια άμεση σχέση μεταξύ του μικροβίου του εντέρου και του εγκεφάλου, οδηγώντας σε αναστολή της λειτουργίας των εγκεφαλικών κυττάρων σε προκλινικές έρευνες σε ποντίκια. Στη μελέτη, η οποία διεξήχθη σε συνεργασία με την AstraZeneca και δημοσιεύθηκε στο Science Advances, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν δύο νέα βακτηριακά μόρια που υπήρχαν τόσο στο έντερο όσο και στον εγκέφαλο των ποντικών.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται απεικόνιση φασματομετρίας μάζας (MSI) για να χαρτογραφήσει αυτά τα μόρια, τα οποία παρήχθησαν από βακτηρίδια στο μικροβιοκτόνο του εντέρου, προτού ταξιδέψουν σε διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου. Τα μόρια – τα οποία βρέθηκαν μέσα σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου του ποντικιού – έχουν παρόμοια δομή με την καρνιτίνη, ένα μόριο που χρησιμοποιείται για να βοηθήσει το κάψιμο λιπαρών οξέων για ενέργεια.
Οι μεταβολές στο μικροβιοκτόνο του εντέρου συνδέονται με διάφορες νευρολογικές παθήσεις, ωστόσο η απόδειξη της άμεσης αλληλεπίδρασης μεταξύ των μικροβιολογικών ενώσεων του εντέρου και του εγκεφάλου παρέμεινε ασαφής. Ο Δρ Dnnal Wall, από το Ινστιτούτο μόλυνσης, ανοσίας και φλεγμονής του πανεπιστημίου, δήλωσε: “Η επικοινωνία μεταξύ του μικροβιακού εντέρου και του εγκεφάλου αναγνωρίζεται πλέον ότι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη νευρολογική υγεία. δείχνουν μια μοριακή ανταλλαγή μεταξύ του μικροβιακού εντέρου και του εγκεφάλου, η οποία μπορεί να είναι βιολογικής σημασίας σε πολλές ασθένειες.
“Δεδομένου ότι οι αλλοιώσεις στο μικροβιοκτόνο του εντέρου μας έχουν συνδεθεί με πολλές νευρολογικές καταστάσεις, η κατανόηση των μέσων μικροβιακής επικοινωνίας μεταξύ του εντέρου και του εγκεφάλου είναι πιο σημαντική από ποτέ. “Σε αυτή τη μελέτη, οι μικροβιολογικές ενώσεις που βρήκαμε – οι οποίες μιμούνται και εντοπίζονται με καρνιτίνη μετά το ταξίδι στον εγκέφαλο στα ποντίκια που μελετήσαμε, επηρέασαν επίσης τη λειτουργία της, καθιστώντας το ένα εξαιρετικά σημαντικό εύρημα για συνεχιζόμενη έρευνα στον τομέα αυτό”.
Αυτή είναι η πρώτη μηχανιστική περιγραφή ενός μικροβιακού μορίου που αναστέλλει τη λειτουργία των μιτοχονδρίων του κεντρικού νευρικού συστήματος – τα τμήματα των κυττάρων που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή ενέργειας. Τα δύο νέα μόρια που παράγονται από το μικροβιοκτόνο του εντέρου που περιγράφονται στη μελέτη είναι τα πρώτα που μπορούν να διασχίσουν στον εγκέφαλο των μοντέλων ποντικών και να εντοπίσουν και να ανταγωνιστούν τη λειτουργία της καρνιτίνης.
“Με δεδομένη τη λειτουργία αυτών των μορίων και τη θέση τους στον εγκέφαλο των μοντέλων ποντικών μας, πρέπει να διερευνήσουμε περαιτέρω το ρόλο του μικροβιακού συστήματος σε νευρολογικές καταστάσεις, ιδιαίτερα όταν έχει μιτοχονδριακή δυσλειτουργία έχουν περιγραφεί και όπου σημειώνονται διαταραχές στο μικροβιακό έντερο”. Ο Dr. Richard Goodwin, επικεφαλής της Απεικόνισης & AI, Κλινικής Φαρμακολογίας και Επιστήμης της Ασφάλειας, R & D, AstraZeneca σχολίασε: «Οι προόδους στις τεχνολογίες απεικόνισης, όπως η απεικόνιση φασματομετρίας μάζας (MSI), δίνουν τη δυνατότητα στους επιστήμονες να δουν με πρωτοφανή στοιχεία τα γεγονότα και η συνεργασία αυτή είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο το MSI μπορεί να αξιοποιηθεί με καινοτόμο τρόπο για να προσφέρει πολύτιμη επιστημονική γνώση για να εμβαθύνει την κατανόηση μιας προηγουμένως κακώς κατανοημένης μοριακής σχέσης».
