Le microbiome malsain d'intestin réduit l'élagage synaptique de cerveau, nuit apprendre

Une étude neuve par le médicament et l'Université de Cornell de Weill Cornell a été soulevée avec de plus amples explications de la façon dont les microbes d'intestin communiquent avec les neurones de cerveau. L'étude, publiée dans la nature de tourillon le 23 octobre 2019, a examiné les cerveaux des modèles de souris et a constaté que quand le microbiome d'intestin est sensiblement réduit, il y a des changements d'expression du gène dans les cellules microgliales du cerveau. Cette altération affecte l'élagage synaptique, une activité qui se produit normalement pour introduire des liens d'interneuronal et pour produire apprendre.

Recherche antérieure

Le microbiota d'intestin influence la voie que beaucoup de procédés corporels fonctionnent, comme la fonction immunitaire, le métabolisme normal, et le développement de l'organisme. Il affecte également le comportement de l'hôte, y compris l'activité sociale et les réponses au stress, qui sont associées à beaucoup de différents troubles du cerveau et/ou de l'esprit. Cependant, il n'y a pas beaucoup de connaissance des mécanismes fondamentaux par lesquels les bactéries d'intestin peuvent changer la voie que les cellules du cerveau fonctionnent, ou le comportement de l'organisme plus grand.

La première recherche fournit des signes intenses de la tige entre la santé d'intestin et une gamme des maladies aussi différentes que le CIA et le Trouble de stress goujon-traumatique. Beaucoup d'études ont prouvé que des maladies auto-immune sont liées à un microbiome anormal d'intestin, et également à plusieurs conditions psychiatriques et neurologiques. Par exemple, la maladie inflammatoire de l'intestin, la sclérose en plaques et le psoriasis sont tous les troubles d'auto-immunité, et ces personnes ont un plus gros risque de avoir des nombres plus peu élevés des bactéries variées d'intestin, ainsi qu'une chance plus grande d'inquiétude, de troubles affectifs et de dépression. Les gènes courants semblent également être présents en conditions psychiatriques et auto-immune.

Microbiome malsain d'intestin et capacité apprenante faible

Dans la présente étude, les scientifiques ont regardé les cerveaux de deux types de souris avec le microbiota anormal d'intestin : souris qui avaient reçu des antibiotiques pour réduire la croissance bactérienne dans l'intestin, ou souris qui ont été multipliées dans un environnement totalement stérile pour être stérilisées (GF). Elles ont exposé la première fois ces populations de souris à un danger, et les ont ensuite enlevées. À l'étude des réactions apprenantes dans ces populations de souris, elles ont constaté que les deux ont montré une capacité abaissée d'apprendre qu'un danger qui les a menacées ne devait plus être craint (extinction appelée de crainte apprenant). En d'autres termes, les souris normales développent une réaction réflexe de crainte à un danger menacé, mais au fil du temps comme le stimulus n'a pas produit n'importe quel tort après l'exposition, leur déclin révisé de réactions de crainte. C'apprenant n'était pas apparent dans le GF ou les souris antibiotique-traitées que prolongé montrer a révisé des réactions de crainte au fil du temps.

Représentation le cerveau. Cortex préfrontal médial expliquant les neurones corticaux (vert), le microglia (rouge), et la borne goujon-synaptique PSD95 (bleue). Accueil d
Représentation le cerveau. Cortex préfrontal médial expliquant les neurones corticaux (vert), le microglia (rouge), et la borne goujon-synaptique PSD95 (bleue). Accueil d'image de jeu rouleau-tambour. Christopher Parkhurst et David Artis (WCM).

La raison pour laquelle

Pour découvrir pourquoi, les chercheurs ont ordonnancé l'ARN dans le microglia, les cellules immunitaires du cerveau. L'ARN est la molécule intermédiaire entre le modèle génétique au noyau et la protéine finale dans le cytoplasme, produit à partir du gène codé.  Ainsi une séquence d'ARN montre un gène exprimé en cette cellule particulière.

Élagage synaptique

L'ordonnancement d'ARN a montré une configuration différente d'expression du gène dans les cellules du cerveau de ces populations de souris, qui ont à leur tour affecté le normal transformant cela se produisent comme partie d'apprendre. Les cellules du cerveau forment des liens ou des synapses à l'information de passage entre elles-mêmes. Cependant, comme apprenant le montant, certaines synapses sont enlevées et d'autres sont ajoutées, selon la circulation des impulsions le long de cette voie. C'est élagage appelé de synapse et est un procédé important en apprenant.

À l'examen des différences dans l'expression du gène dans le cortex préfrontal médial du cerveau de souris, les scientifiques ont découvert qu'à la différence du microglia chez les souris saines, ces le microglia n'a pas montré les modifications normales d'élagage, et ce à leur tour réduit le nombre de synapses neuves qui ont été formées pendant une expérience apprenante. Cette modification a négativement affecté leur capacité d'apprendre.

Des colonnes vertébrales dendritiques Postsynaptic n'ont pas été également transformées normalement, et les neurones de caractère-codage dans la présente partie du cerveau n'ont pas montré les niveaux d'activité normaux. Avec le microglia, les neurones excitatoires et d'autres types de cellule du cerveau ont montré les modifications assimilées.

Neurochemicals modifiés

De plus, les chercheurs ont constaté qu'il y avait des changements des niveaux de quatre produits chimiques dans les cerveaux des souris de GF. Ces produits chimiques sont type associés aux maladies neuropsychiatriques telles que le trouble de schizophrénie et d'autisme-spectre. Des changements de ces produits chimiques pour cette raison sont intimement joints à l'altération dans le fonctionnement du cerveau, qui décide consécutivement comment nous détectons nos environs et comment nous répondons à eux. Le fait qu'un microbiome modifié d'intestin est lié à quelque chose aussi principale que la chimie de cerveau est pour cette raison significative en se démêlant la configuration fondamentale. Comme le chercheur Frank Schroeder dit, la « chimie de cerveau détermine essentiellement comment nous nous sentons et répondons à notre environnement, et la preuve établit que les produits chimiques ont dérivé du jeu de microbes d'intestin un rôle important. »

Réfection de microbiota sain d'intestin et de la suite

Sur pour stationner 3 - les chercheurs ont maintenant essayé de remettre la capacité apprenante normale chez les souris en remettant des organismes d'intestin pour remonter ceux qui ont été détruits, dans le premier groupe, ou en transplantant les microbiomes normaux, dans la population de GF. Ils ont réussi si le microbiome d'intestin était remis à la normale juste après la naissance, avec les souris traitées montrant les configurations apprenantes normales. D'autre part, le manque d'amélioration avec des interventions postérieures propose le besoin essentiel de signes d'un microbiome sain d'intestin au cerveau se développant dès que le bébé sera né.

Implications

Le chercheur Conor que Liston commente, « ceci était une conclusion intéressante, vu que beaucoup de conditions psychiatriques qui sont associées à la maladie auto-immune sont associées aux problèmes pendant le développement du cerveau précoce. »

Le chercheur David Artis dit, « les chocs d'axe d'intestin-cerveau chaque être humain unique chaque jour de leurs durées. Personne pourtant n'a compris comment l'IBD et d'autres conditions gastro-intestinales continuelles influencent le comportement et la santé mentale. Notre étude fournit une pièce neuve de compréhension de la façon dont les mécanismes fonctionnent. »

L'élucidation du dysbiosis d'intestin de voie affecte le fonctionnement du cerveau à moléculaire et le niveau cellulaire, si tout va bien, accélérera l'identification des molécules-cible ou des voies pour traiter les êtres humains affectés à l'avenir.

Source:
Journal reference:

The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning. Coco Chu, Mitchell H. Murdock, Deqiang Jing, Tae Hyung Won, Hattie Chung, Adam M. Kressel, Tea Tsaava, Meghan E. Addorisio, Gregory G. Putzel, Lei Zhou, Nicholas J. Bessman, Ruirong Yang, Saya Moriyama, Christopher N. Parkhurst, Anfei Li, Heidi C. Meyer, Fei Teng, Sangeeta S. Chavan, Kevin J. Tracey, Aviv Regev, Frank C. Schroeder, Francis S. Lee, Conor Liston & David Artis. Nature volume 574, pages543–548 (2019). https://www.nature.com/articles/s41586-019-1644-y

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Thomas, Liji. (2019, October 24). Le microbiome malsain d'intestin réduit l'élagage synaptique de cerveau, nuit apprendre. News-Medical. Retrieved on May 28, 2020 from https://www.news-medical.net/news/20191024/Unhealthy-gut-microbiome-reduces-brain-synaptic-pruning-impairs-learning.aspx.

  • MLA

    Thomas, Liji. "Le microbiome malsain d'intestin réduit l'élagage synaptique de cerveau, nuit apprendre". News-Medical. 28 May 2020. <https://www.news-medical.net/news/20191024/Unhealthy-gut-microbiome-reduces-brain-synaptic-pruning-impairs-learning.aspx>.

  • Chicago

    Thomas, Liji. "Le microbiome malsain d'intestin réduit l'élagage synaptique de cerveau, nuit apprendre". News-Medical. https://www.news-medical.net/news/20191024/Unhealthy-gut-microbiome-reduces-brain-synaptic-pruning-impairs-learning.aspx. (accessed May 28, 2020).

  • Harvard

    Thomas, Liji. 2019. Le microbiome malsain d'intestin réduit l'élagage synaptique de cerveau, nuit apprendre. News-Medical, viewed 28 May 2020, https://www.news-medical.net/news/20191024/Unhealthy-gut-microbiome-reduces-brain-synaptic-pruning-impairs-learning.aspx.