Nghiên cứu Y - Dược Thứ tư, ngày 20/4/2022

Giải mã sự giao tiếp giữa hệ vi sinh vật đường ruột và não bộ

Các sản phẩm phụ của hệ vi sinh vật đường ruột lưu thông trong máu, điều chỉnh các quá trình sinh lý của vật chủ bao gồm khả năng miễn dịch, chuyển hóa và các chức năng của não. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh vùng dưới đồi trong mô hình động vật trực tiếp phát hiện các biến thể trong hoạt động của vi khuẩn và điều chỉnh sự thèm ăn cũng như nhiệt độ cơ thể cho phù hợp.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Các nhà khoa học từ Viện Pasteur (một tổ chức nghiên cứu đối tác của Đại học Paris Cité), Inserm và CNRS đã phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh vùng dưới đồi trong mô hình động vật trực tiếp phát hiện các biến thể trong hoạt động của vi khuẩn và điều chỉnh sự thèm ăn cũng như nhiệt độ cơ thể cho phù hợp. Những phát hiện này chứng minh rằng một cuộc đối thoại trực tiếp xảy ra giữa hệ vi sinh vật đường ruột và não, một khám phá có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới để giải quyết các rối loạn chuyển hóa như tiểu đường và béo phì. Phát hiện này sẽ được công bố trên tạp chí Science vào ngày 15 tháng 4 năm 2022.

Ruột là nơi chứa vi khuẩn lớn nhất của cơ thể. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy mức độ phụ thuộc lẫn nhau giữa vật chủ và hệ vi sinh vật đường ruột của chúng, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của trục não bộ. Tại Viện Pasteur, các nhà sinh học thần kinh từ Đơn vị Nhận thức và Trí nhớ (Viện Pasteur / CNRS) [1], các nhà sinh học miễn dịch từ Đơn vị Vi môi trường và Miễn dịch (Viện Pasteur / Inserm), và các nhà vi sinh học từ Sinh học và Di truyền của Đơn vị Thành tế bào Vi khuẩn ( Institut Pasteur / CNRS / Inserm) [2] đã chia sẻ kiến ​​thức chuyên môn của họ để nghiên cứu cách vi khuẩn trong ruột trực tiếp kiểm soát hoạt động của các tế bào thần kinh cụ thể trong não.

Các nhà khoa học tập trung vào thụ thể NOD2 (miền oligomerization nucleotide) được tìm thấy bên trong hầu hết các tế bào miễn dịch. Thụ thể này phát hiện sự hiện diện của các muropeptide, là các khối xây dựng nên thành tế bào vi khuẩn. Hơn nữa, trước đây người ta đã xác định rằng các biến thể của gen mã hóa thụ thể NOD2 có liên quan đến rối loạn tiêu hóa, bao gồm cả bệnh Crohn, cũng như các bệnh thần kinh và rối loạn tâm trạng. Tuy nhiên, những dữ liệu này không đủ để chứng minh mối quan hệ trực tiếp giữa hoạt động của tế bào thần kinh trong não và hoạt động của vi khuẩn trong ruột. Điều này đã được tiết lộ bởi nhóm các nhà khoa học trong nghiên cứu mới.

Sử dụng kỹ thuật hình ảnh não, các nhà khoa học ban đầu quan sát thấy rằng thụ thể NOD2 ở chuột được biểu hiện bởi các tế bào thần kinh ở các vùng khác nhau của não, và đặc biệt, ở một vùng được gọi là vùng dưới đồi. Sau đó, họ phát hiện ra rằng hoạt động điện của các tế bào thần kinh này bị triệt tiêu khi chúng tiếp xúc với các muropeptide của vi khuẩn từ ruột. Ivo G. Boneca, Trưởng khoa Sinh học và Di truyền của Đơn vị Thành tế bào Vi khuẩn tại Viện Pasteur (CNRS / Inserm), giải thích: “Muropeptides trong ruột, máu và não được coi là dấu hiệu của sự sinh sôi nảy nở của vi khuẩn. Ngược lại, nếu không có thụ thể NOD2, các tế bào thần kinh này không còn bị ức chế bởi các muropeptit. Hậu quả là não mất kiểm soát lượng thức ăn và nhiệt độ cơ thể. Những con chuột tăng cân và dễ mắc bệnh tiểu đường loại 2 hơn,


Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã chứng minh một thực tế đáng kinh ngạc rằng các tế bào thần kinh cảm nhận trực tiếp các muropeptide của vi khuẩn, trong khi nhiệm vụ này chủ yếu được giao cho các tế bào miễn dịch. Pierre-Marie Lledo, nhà khoa học và Trưởng nhóm CNRS nhận xét: "Thật phi thường khi phát hiện ra rằng các mảnh vi khuẩn hoạt động trực tiếp lên một trung tâm não có vai trò chiến lược như vùng dưới đồi, nơi được biết đến để quản lý các chức năng quan trọng như nhiệt độ cơ thể, sinh sản, đói và khát". của Đơn vị Nhận thức và Trí nhớ của Viện Pasteur.

Do đó, các tế bào thần kinh dường như phát hiện hoạt động của vi khuẩn (sự sinh sôi và chết) như một thước đo trực tiếp về tác động của lượng thức ăn nạp vào hệ sinh thái đường ruột. Gérard Eberl, Trưởng bộ phận Vi môi trường và Miễn dịch tại Viện Pasteur (Inserm) cho biết: “ Ăn quá nhiều một loại thực phẩm cụ thể có thể kích thích sự phát triển không cân đối của một số vi khuẩn hoặc mầm bệnh, do đó gây nguy hiểm cho sự cân bằng đường ruột .

Tác động của muropeptides lên tế bào thần kinh vùng dưới đồi và sự trao đổi chất đặt ra câu hỏi về vai trò tiềm năng của chúng trong các chức năng khác của não và có thể giúp chúng ta hiểu mối liên hệ giữa một số bệnh não và các biến thể di truyền của NOD2. Khám phá này mở đường cho các dự án liên ngành mới ở ranh giới giữa khoa học thần kinh, miễn dịch học và vi sinh học, và cuối cùng, cho các phương pháp điều trị mới đối với các bệnh não và rối loạn chuyển hóa như tiểu đường và béo phì.

[1] Đơn vị nghiên cứu này còn được gọi là "Phòng thí nghiệm gen, khớp thần kinh và nhận thức" (Institut Pasteur / CNRS). Viện Não Paris (CNRS / Inserm / Sorbonne Université / AP-HP) cũng đóng góp vào những phát hiện này.

[2] Tên của đơn vị CNRS là "Đơn vị vi sinh tích hợp và phân tử" và tên của đơn vị nội bì là "Đơn vị tương tác và sinh lý bệnh và tương tác vật chủ-vi sinh vật" (Institut Pasteur / CNRS / Inserm).

Nguồn Viện Pasteur
Tin tức
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Email: contact@thuocbietduoc.com.vn