Kluczowe wnioski:

  • Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe wytwarzane przez bakterię Akkermansia muciniphila łagodzą zarówno zapalenie jelita grubego, jak i związane z nim zaburzenia poznawcze.
  • Mechanizm działania obejmuje naprawę bariery jelitowej i mózgowej oraz regulację metabolizmu tryptofanu w osi jelito–mózg.
  • Leczenie poprawia skład mikrobioty jelitowej, zwiększa produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych i przywraca prawidłowy poziom serotoniny w hipokampie.
  • Wyniki sugerują, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mogą stanowić nową strategię terapeutyczną w leczeniu powikłań neuropsychiatrycznych towarzyszących nieswoistym zapaleniom jelit.

Jak zapalenie jelita grubego wpływa na funkcje poznawcze?

Wrzodziejące zapalenie jelita grubego to przewlekła choroba zapalna, która nie ogranicza się jedynie do jelit. Coraz więcej badań wskazuje, że pacjenci z tą chorobą często doświadczają także problemów z pamięcią i koncentracją.

Przyczyną tych objawów jest zaburzenie komunikacji między jelitami a mózgiem, nazywanej osią jelito–mózg. Procesy zapalne w jelitach mogą wpływać na pracę mózgu poprzez zmiany w mikrobiocie, metabolizm substancji odżywczych i stan zapalny.

Dotychczasowe terapie probiotyczne dawały obiecujące wyniki, jednak mechanizmy ich działania w zakresie poprawy funkcji poznawczych pozostawały niejasne.

Co to są pęcherzyki zewnątrzkomórkowe Akkermansia muciniphila?

Akkermansia muciniphila to korzystna bakteria jelitowa, która produkuje małe pęcherzyki zawierające białka i cząsteczki sygnalizacyjne. Pęcherzyki te, nazywane AmEVs, mogą przenikać do krwiobiegu i docierać do odległych narządów, w tym mózgu.

W badaniach na myszach z wywołanym chemicznie zapaleniem jelita grubego podawano AmEVs i obserwowano ich wpływ na objawy choroby oraz funkcje poznawcze.

Analizy proteomiczne wykazały, że pęcherzyki zawierają między innymi białko Amuc_1100, które może bezpośrednio wpływać na metabolizm serotoniny w neuronach hipokampa.

Jak AmEVs wpływają na przebieg zapalenia jelita grubego?

Podanie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych poprawiło przyrost masy ciała zwierząt, zmniejszyło wskaźnik aktywności choroby i przywróciło prawidłową długość jelita grubego. Zmniejszyło się także nasilenie zmian zapalnych w błonie śluzowej jelita.

Sprawdź również:  Trening ruchowy i siłowy z lub bez suplementów białkowych dla seniorów w stanie przedkruchości lub kruchości z niskim spożyciem białka

AmEVs wzmocniły integralność bariery jelitowej poprzez zwiększenie ekspresji białek połączeń ścisłych. Jednocześnie obniżyły poziom cytokin prozapalnych w jelicie grubym.

Dodatkowo zaobserwowano zmniejszenie obrzęku śledziony, co świadczy o ogólnoustrojowym działaniu przeciwzapalnym.

Poprawa funkcji poznawczych po leczeniu AmEVs

Myszy z zapaleniem jelita grubego wykazywały wyraźne zaburzenia pamięci i orientacji przestrzennej. Po leczeniu pęcherzykami wyniki testów behawioralnych (test Y-maze i rozpoznawania nowych obiektów) wróciły do poziomu grupy zdrowej.

AmEVs zmniejszyły stan zapalny w hipokampie, obniżając poziom cytokin prozapalnych i hamując nadmierną aktywację komórek mikrogleju oraz astrocytów.

Poprawie uległa także plastyczność synaptyczna oraz poziom czynnika BDNF, kluczowego dla procesów uczenia się i zapamiętywania.

Zmiany w mikrobiocie jelitowej i metabolizmie tryptofanu

Analiza mikrobioty wykazała, że AmEVs zwiększyły liczebność korzystnych bakterii z rodzaju Bifidobacterium, jednocześnie zmniejszając liczebność potencjalnie szkodliwych Bacteroides i Mucispirillum.

Przywrócono także prawidłową produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które wspierają zdrowie jelit i mają działanie przeciwzapalne.

Najważniejszym odkryciem było dwukierunkowe działanie na metabolizm tryptofanu: zmniejszenie nadmiernej produkcji serotoniny w jelicie grubym oraz przywrócenie prawidłowego poziomu serotoniny i receptora 5-HT1A w hipokampie.

Potencjalne znaczenie kliniczne

Wyniki badań wskazują, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe Akkermansia muciniphila mogą jednocześnie łagodzić zapalenie jelita grubego i towarzyszące mu zaburzenia poznawcze.

Działanie to odbywa się poprzez naprawę barier biologicznych, modulację mikrobioty, regulację metabolizmu tryptofanu oraz bezpośredni wpływ na neurony hipokampa.

Konieczne są dalsze badania, które potwierdzą kluczowe składniki pęcherzyków i umożliwią ich ewentualne zastosowanie w praktyce klinicznej u pacjentów z nieswoistymi zapaleniami jelit.

Źródło: Oryginalny artykuł