Bakterie jelitowe w mózgu?

W czasie dorocznego spotkania Society for Neuroscience zaprezentowano plakat, na którym widoczne są bakterie, penetrujące i zamieszkujące komórki zdrowego ludzkiego mózgu. Praca jest na wstępnym etapie, a jej autorzy zwracają uwagę na to, że próbki tkanek pobrane od zwłok mogły zostać skażone. Jednak możliwość, że bakterie mogą bezpośrednio wpływać na procesy w mózgu jest zaskakująca.

 

- To jest hit tygodnia. To tak, jakbyśmy mieli osobną nową fabrykę molekularną. Coś oszałamiającego - powiedział neurolog Ronald McGregor z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, który nie był zaangażowany w te badania.

 

Mózg jest chronionym środowiskiem. Bakterie i wirusy, które zdołają przenikać przez barierę krew-mózg, mogą powodować stan zapalny zagrażający życiu. Niektóre badania sugerują, że mikroby żyjące w naszych jelitach mogą wpływać na nastrój i zachowanie. Przypuszcza się także, że zwiększają one prawdopodobieństwo wystąpienia chorób neurologicznych, ale w sposób pośredni. Na przykład zachwianie równowagi mikrobiomu może prowadzić do zwiększonej produkcji protein przyczyniających się do rozwoju choroby Parkinsona.

 

Neuroanatom Rosalinda Roberts wraz ze swoim zespołem z University of Alabama w Birmingham (UAB) zbadała różnice pomiędzy mózgami osób zdrowych i chorych na schizofrenię. Pod mikroskopem badano tkankę mózgową pobraną wkrótce po śmierci tych osób. Przed około 5 laty Courtney Walker, magistrantka z laboratorium Roberts, zauważyła w preparatach niezidentyfikowane obiekty wyglądające jak pałeczki, które było widać pod mikroskopem elektronowym. 

 

W końcu pani Roberts skonsultowała spostrzeżenie z innymi naukowcami z UAB. W tym roku bakteriolog przekazał jej niespodziewaną wiadomość: zauważone struktury to bakterie jelitowe. Znaleziono je we wszystkich 34 badanych mózgach, zarówno chorych na schizofrenię, jak i osób zdrowych.

 

Roberts zaczęła zastanawiać się, czy bakterie mogły przedostać się do mózgu w ciągu kilku godzin pomiędzy śmiercią pacjenta a usunięciem mózgu. Przyjrzała się więc preparatom mózgów myszy, które pobrano natychmiast po zabiciu zwierzęcia. W nich także znalazła bakterie. Następnie przeanalizowała mózgi myszy, które są hodowane bez żadnego kontaktu z mikroorganizmami. W ich mózgach nie było bakterii.

 

Sekwencjonowanie RNA bakterii z mózgów ujawniło, że należały one do trzech typów bakterii jelitowych: Firmicutes, Proteobakterii oraz Bakterioidetes. Roberts nie wie, jak bakterie zdołały dostać się do mózgu. Mogły przeniknąć barierę krew-mózg, mogły wędrować po nerwach pomiędzy jelitami a mózgiem, mogły też dostać się przez nos. W tkance nie znaleziono śladów zapalenia, co świadczyłoby o negatywnym ich wpływie. Jednak naukowcy jeszcze nie przeprowadzili szczegółowych porównań bakterii w mózgach osób zdrowych i chorych. Jeśli przyszłe badania wykażą występowanie dużych różnic, może okazać się, że mózg posiada własny mikrobiom, który decyduje o jego zdrowiu i chorobie.

 

W początkowym badaniu mikrofotografii elektronowych zespół Robertsa zaobserwował, że bakterie zamieszkują komórki w kształcie gwiazdy, zwane astrocytami, które wspomagają pracę neuronów. W szczególności drobnoustroje skupiają się w i wokół końców astrocytów otaczających naczynia krwionośne w barierze krew-mózg. Dużo wskazuje też na to, że bakterie są bardziej liczne w długich włóknach projekcyjnych otoczonych mieliną. Uczeni nie są obecnie w stanie wyjaśnić tych zjawisk, jednak nie można wykluczyć, że bakterie przyciąga tam obecność cukru i tłuszczu.

 

Grupa Roberts musi jeszcze wykluczyć zanieczyszczenie tkanki bakteriami z powietrza lub narzędzi. Jeśli jednak nawet bakterie nie żyją normalnie w mózgach, to sposób ich kolonizowania mózgów zmarłych osób może być niezwykle intrygujący.

 

 

Źródło: www.sciencemag.org