Ekstraselularne pęcherzyki Akkermansia muciniphila łagodzą zaburzenia poznawcze w colitis poprzez reprogramowanie metabolizmu tryptofanu

Kluczowe wnioski:

  • Ekstraselularne pęcherzyki z bakterii Akkermansia muciniphila (AmEVs) łagodzą objawy wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (UC) i związane z nim zaburzenia poznawcze u myszy.
  • AmEVs poprawiają integralność barier jelitowej i krew-mózg, zmniejszają neurozapalenie oraz przywracają funkcje poznawcze, takie jak pamięć przestrzenna i rozpoznawanie nowych obiektów.
  • Działają poprzez reprogramowanie metabolizmu tryptofanu w osi jelito-mózg, regulując poziom serotoniny i mikrobiotę jelitową.
  • Zwiększają obecność korzystnych bakterii, jak Bifidobacterium, i produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA).

Co to jest wrzodziejące zapalenie jelita i jego wpływ na mózg?

Wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC) to przewlekła choroba zapalna jelit, która powoduje nie tylko problemy trawienne, ale też objawy ogólnoustrojowe. Jednym z nich są zaburzenia poznawcze, wynikające z zaburzeń osi jelito-mózg. Badania na modelu mysim z colitis wywołanym siarczanem dekstranu (DSS) pokazały, że te problemy obejmują pogorszenie pamięci i funkcji poznawczych.

Terapeutyczny potencjał pęcherzyków AmEVs

Ekstraselularne pęcherzyki pochodzące z bakterii Akkermansia muciniphila (AmEVs) znacząco zmniejszyły ciężkość colitis. Poprawiły retencję masy ciała, obniżyły wskaźnik aktywności choroby i przywróciły długość jelita. Jednocześnie odwróciły zaburzenia poznawcze, przywracając wyniki testów Y-maze i rozpoznawania nowych obiektów do poziomu wyjściowego.

Poprawa barier ochronnych i zmniejszenie zapalenia

AmEVs wzmocniły integralność bariery jelitowej i bariery krew-mózg poprzez zwiększenie ekspresji białek złącz ciałkowych. Zmniejszyły neurozapalenie w hipokampie, obniżając poziom prozapalnych cytokin. Zahamowały też aktywację mikrogleju i astrocytów.

Zmiany w mikrobiocie jelitowej i metabolizmie

Analiza mikrobioty ujawniła, że AmEVs wzbogaciły korzystne bakterie, takie jak Bifidobacterium, i zmniejszyły patogenne Bacteroides oraz Mucispirillum. Przywróciły produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). To przyczyniło się do regulacji metabolizmu tryptofanu.

Regulacja serotoniny w osi jelito-mózg

AmEVs dwukierunkowo wpłynęły na metabolizm tryptofanu: zmniejszyły nadprodukcję serotoniny (5-HT) w jelicie grubym, jednocześnie przywracając jej poziom w hipokampie i ekspresję receptora 5-HT1A. Zwiększyły plastyczność synaptyczną i ekspresję BDNF w hipokampie. Proteomika potwierdziła, że AmEVs dostarczają do neuronów hipokampu regulatorów metabolicznych, w tym kluczowego białka Amuc_1100.

Sprawdź również:  Peritonitis: Diagnostyka i Leczenie

Znaczenie dla leczenia powikłań IBD

Te wyniki wskazują, że AmEVs to obiecujący środek terapeutyczny, który jednocześnie leczy zapalenie jelit i zaburzenia poznawcze poprzez modulację osi jelito-mózg. Oferują nowe podejście do neuropsychiatrycznych powikłań chorób zapalnych jelit (IBD). Potrzebne są dalsze badania, by potwierdzić kluczowe składniki pęcherzyków i ich zastosowanie kliniczne.

Źródło: Oryginalny artykuł

Mogą Cię zainteresować