Il cortisol media la comunicazione fra i batteri dell'intestino ed i metaboliti del cervello, studio suggerisce

I microbi dell'intestino sono stati nelle notizie molto ultimamente. Gli studi recenti mostrano che possono influenzare le sanità, comportamento e determinati disordini neurologici, quale autismo. Ma appena come comunicano con il cervello? I risultati da un nuovo studio dell'università dell'Illinois indicano una via della comunicazione fra i determinati batteri dell'intestino e metaboliti del cervello, mediante un composto nel sangue conosciuto come cortisol. Ed inatteso, l'individuazione fornisce un meccanismo potenziale per spiegare le caratteristiche di autismo.

“I cambiamenti nei neurometabolites durante l'infanzia possono avere effetti profondi sullo sviluppo del cervello ed è possibile che il microbiome -- o raccolta dei batteri, dei funghi e dei virus che abitano nel nostro intestino -- svolge un ruolo in questo trattamento,„ dice Austin Mudd, uno studente di laurea nel programma della neuroscienza a U del I. “tuttavia, è poco chiaro che i batteri specifici dell'intestino sono più influenti durante lo sviluppo del cervello e che fattori, all'occorrenza, potessero influenzare la relazione fra l'intestino ed il cervello.„

I ricercatori hanno studiato i porcellini di 1 mese, che sono notevolmente simili agli infanti umani in termini di loro sviluppo del cervello e dell'intestino. In primo luogo hanno identificato le abbondanze relative di batteri nelle feci e di contenuti del colon ascendente dei porcellini, quindi le concentrazioni quantificate di determinati composti nel sangue e nel cervello.

“Facendo uso del porcellino come modello animale traducibile per gli infanti umani offre un'occasione unica dello studio degli aspetti dello sviluppo che sono a volte più difficili o moralmente provocatori da raccogliere i dati sopra in infanti umani,„ Mudd dice. “Per esempio, in questo studio abbiamo voluto vedere se potessimo trovare che i batteri nelle feci di pigletsthat potrebbero predire le concentrazioni di composti nel sangue e nel cervello, di cui tutt'e due sono più difficili da caratterizzare in infanti.„

I ricercatori hanno adottato un approccio graduale, in primo luogo identificante le relazioni previsionali fra i batteri ed i metaboliti fecali del cervello. Hanno trovato che i generi batterici batterioide e clostridio hanno predetto le più alte concentrazioni di myo-inositolo, Butyricimonas positivamente hanno predetto il n-acetylaspartate (NAA) ed il batterioide egualmente ha determinato i livelli elevati di creatina totale nel cervello. Tuttavia, quando i batteri nel genere Ruminococcus erano più abbondanti nelle feci dei porcellini, le concentrazioni di NAA nel cervello erano più basse.

“Questi metaboliti del cervello sono stati trovati negli stati alterati in persone diagnosticate con disordine di spettro di autismo (ASD), eppure nessuno studio precedente ha identificato i collegamenti specifici fra i generi batterici e questi metaboliti particolari,„ note di Mudd.

Il punto seguente era di determinare se questi quattro generi batterici potessero predire i composti nel sangue. “I biomarcatori di sangue sono qualcosa che possiamo realmente raccoglierci da un infante, in modo da è un campione clinicamente pertinente. Sarebbe piacevole studiare direttamente il cervello di un infante, ma gli infanti della rappresentazione è in modo logistico e moralmente difficili. Possiamo, tuttavia, ottenere le feci e sangue dagli infanti,„ dice Ryan Dilger, professore associato nel dipartimento delle zootecnica, nella divisione delle scienze nutrizionali e nel programma della neuroscienza a U del I.

I ricercatori hanno trovato le relazioni previsionali fra il microbiota e la serotonina ed il cortisol fecali, due composti nel sangue conosciuto per essere influenzato dal microbiota dell'intestino. Specificamente, il batterioide è stato associato con i livelli elevati della serotonina, mentre Ruminococcus ha predetto le concentrazioni più basse sia di serotonina che di cortisol. Il clostridio e Butyricimonas non sono stati associati forte con qualsiasi composto.

, Mudd dice, i risultati hanno supportato di nuovo i risultati precedenti relativi a ASD. “Le alterazioni in serotonina e cortisol del siero come pure i livelli fecali di Ruminococcus e del batterioide, sono stati descritti nelle persone di ASD.„

Sulla base delle loro analisi iniziali, i ricercatori hanno voluto sapere se ci fosse una relazione a tre corsie fra Ruminococcus, cortisol e NAA. Per studiare questo ulteriore, hanno usato un approccio statistico conosciuto come “l'analisi della mediazione,„ ed hanno trovato che il cortisol del siero ha mediato la relazione fra l'abbondanza di Ruminococcus e la concentrazione fecali del cervello NAA. Cioè sembra che Ruminococcus comunichi con e faccia i cambiamenti al cervello indirettamente attraverso cortisol. “Questa individuazione della mediazione è interessante, in quanto ci dà la comprensione in un modo che il microbiota dell'intestino può comunicare con il cervello. Può essere usata come struttura per gli studi futuri di sviluppo di intervento che ulteriore supporto questo meccanismo proposto,„ Dilger aggiunge.

“Inizialmente, abbiamo precisato per caratterizzare le relazioni fra il microbiota dell'intestino, i biomarcatori di sangue ed i metaboliti del cervello. Ma una volta che esaminassimo le relazioni identificate nel nostro studio, hanno continuato piombo ai risultati indipendente riferiti nella letteratura di autismo. Rimaniamo prudenti e non vogliamo esagerare i nostri risultati senza supporto dalle prove cliniche di intervento, ma supponiamo che questo potrebbe essere un fattore di contributo ai sintomi eterogenei dell'autismo,„ Mudd diciamo. Interessante, nel tempo da quando i ricercatori hanno scritto il documento, altre pubblicazioni egualmente hanno riferito le relazioni fra Ruminococcus e le misure dello sviluppo del cervello, supportanti che questa potrebbe essere un'area di promessa per la ricerca futura.

Dilger aggiunge, “ammettiamo che questo approccio è limitato da soltanto facendo uso dei modelli premonitori. Di conseguenza, il punto seguente è di generare la prova empirica in una regolazione clinica. Così è importante specificare che abbiamo generato soltanto un'ipotesi qui, ma è emozionante considerare i progressi che possono essere realizzati in futuro basato sulla nostra prova nel modello preclinico del maiale.„