Bakterie żyjące w jelicie wydają się mieć wpływ na rozwój mózgu i zachowanie osób dorosłych - według wyników nowych badań dofinansowanych ze środków unijnych, które zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Odkrycia sugerują, że kolonizacja naszych jelit przez drobnoustroje we wczesnym okresie życia może mieć kluczowe znaczenie dla zdrowego rozwoju mózgu. Wyniki badań mogą mieć również znaczenie dla naszej wiedzy na temat zaburzeń psychicznych.

Źródłem unijnego wsparcia prac był projekt TORNADO (Cele molekularne otwarte na regulację przez florę jelita - nowe ścieżki doskonalenia diety na rzecz optymalizacji zdrowia w Europie), któremu przyznano 5,9 mln EUR z tematu "Żywność, rolnictwo, rybołówstwo i biotechnologia" Siódmego Programu Ramowego (7PR). Projekt TORNADO ma na celu dostarczenie informacji na temat wpływu diety na drobnoustroje jelitowe oraz ich oddziaływania na układ immunologiczny i inne układy narządów. Rozpoczął się w 2009 r. i ma się zakończyć w 2013 r.

Wiadomo, że środowisko otaczające nas we wczesnym okresie życia ma olbrzymi wpływ na nasz rozwój. Niedługo po urodzeniu jelita młodych ssaków są kolonizowane przez rozmaite zbiorowiska bakterii. Badania wykazały, że proces ten ma zasadnicze znaczenie dla zdrowego rozwoju wielu układów organizmu, w tym funkcji immunologicznej, naczyń krwionośnych i funkcji wątroby.

Podobnie jak wiele innych narządów, mózg znajduje się pod wpływem czynników środowiskowych docierających do organizmu po urodzeniu. Naukowcy wykazali powiązanie między infekcją drobnoustrojami chorobotwórczymi po urodzeniu a zaburzeniami neuro-rozwojowymi, takimi jak autyzm czy schizofrenia.

W ramach ostatnich badań naukowcy z Instytutu Karolinska i Sztokholmskiego Instytutu Badań nad Mózgiem w Szwecji wraz z kolegami z Instytutu Badań nad Genomem w Singapurze, postanowili zbadać wpływ "normalnych" drobnoustrojów jelita na rozwój i funkcjonowanie mózgu. Zespół porównał zachowanie myszy hodowanej z normalnymi drobnoustrojami z myszami hodowanymi w środowisku wolnym od drobnoustrojów (myszy "wolne od zarazków").

Eksperymenty pokazały, że myszy wolne od zarazków były bardziej aktywne od myszy noszących w sobie drobnoustroje, a także wykazywały "bardziej ryzykowne" zachowania. Wystawienie myszy wolnych od zarazków na kontakt z drobnoustrojami we wczesnym okresie życia doprowadziło do tego, że dorosłe osobniki zachowywały się w podobny sposób, co myszy mające kontakt z bakteriami od urodzenia. Jednakże kolonizacja dorosłych myszy wolnych od zarazków przez bakterie pozostała bez wpływu na ich zachowanie i nadal wykazywały one takie reakcje jak poprzednio.

"Dane sugerują, że istnieje krytyczny okres we wczesnym okresie życia, kiedy drobnoustroje jelita oddziałują na mózg i zmieniają zachowanie na późniejszym etapie życia" - zauważa naczelny autor artykułu, dr Rochellys Diaz Heijtz z Instytutu Karolinska i Sztokholmskiego Instytutu Badań nad Mózgiem.

Analiza aktywności genetycznej w mózgach myszy z obydwu grup ujawniła różnice w poziomie aktywności genów zaangażowanych w uczenie się, pamięć i kontrolę motoryczną.

"Nasze wyniki sugerują, że w czasie ewolucji kolonizacja przez drobnoustroje jelitowe została włączona do programu rozwoju mózgu, wpływając na kontrolę motoryczną i zachowania lękowe" - podsumowują naukowcy. "Drobnoustroje jelitowe mogą również być w stanie zmienić ekspresję genów ryzyka lub stać się częścią mechanizmów, które modyfikują funkcje kognitywne obserwowane u pacjentów cierpiących na zaburzenia żołądkowo-jelitowe" - zauważają naukowcy. "Wreszcie obserwowane zmiany behawioralne narzucone przez obecność flory jelitowej w przypadku gryzoni, opisane w artykule, mogą mieć szersze implikacje w kontekście zaburzeń psychicznych dotykających ludzi".

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Diaz Heijtz, R., et al. (2011) Normal gut microbiota modulates brain development and behavior. PNAS, publikacja internetowa z dnia 31 stycznia. DOI: 10.1073/pnas.1010529108.