Wrzodziejące zapalenie jelita grubego i zaburzenia poznawcze: Jak pęcherzyki z Akkermansia muciniphila mogą pomóc?

Kluczowe wnioski:

  • Pochodzące z Akkermansia muciniphila pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (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 regulują metabolizm tryptofanu w osi jelito-mózg.
  • Terapia wzbogaca korzystne bakterie, takie jak Bifidobacterium, i przywraca produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA).
  • AmEVs przywracają poziomy serotoniny w jelitach i hipokampie, poprawiając plastyczność synaptyczną i funkcje poznawcze.

Co to jest wrzodziejące zapalenie jelita grubego i dlaczego wpływa na mózg?

Wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC) to przewlekła choroba zapalna jelit, która może powodować objawy poza układem pokarmowym, w tym zaburzenia poznawcze. Te problemy wynikają z zaburzeń w osi jelito-mózg, czyli połączeniu między jelitami a mózgiem. Badania na modelu mysim z indukowanym zapaleniem za pomocą siarczanu dekstranu sodu (DSS) pokazały, że UC prowadzi do spadku masy ciała, skrócenia jelita i pogorszenia pamięci.

Czym są pęcherzyki zewnątrzkomórkowe z Akkermansia muciniphila (AmEVs)?

Akkermansia muciniphila to korzystna bakteria jelitowa, a AmEVs to jej pęcherzyki zewnątrzkomórkowe o średnicy około 500 nm, potwierdzone badaniami mikroskopii elektronowej i proteomicznymi. W badaniu podawano je myszom z UC, co znacząco poprawiło retencję masy ciała, zmniejszyło wskaźnik aktywności choroby i przywróciło długość jelita. Obserwowano też redukcję stanu zapalnego w jelitach, mierzoną poziomami cytokin i oceną histopatologiczną.

Poprawa funkcji poznawczych dzięki AmEVs

AmEVs skutecznie odwróciły zaburzenia poznawcze związane z UC. W testach Y-labiryntu i rozpoznawania nowych obiektów myszy wróciły do poziomu wyjściowego, co wskazuje na lepszą pamięć i eksplorację. Terapia zmniejszyła neurozapalenie w hipokampie, obniżając poziomy prozapalnych cytokin i hamując aktywację mikrogleju oraz astrocyty.

Mechanizmy działania: Bariery i microbiota jelitowa

AmEVs wzmocniły integralność barier jelitowej i krew-mózg poprzez zwiększenie ekspresji białek złącz ciałkowych. Analiza mikrobioty ujawniła wzrost korzystnych Bifidobacterium i spadek patogennych Bacteroides oraz Mucispirillum. Przywrócono też produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), co wspiera zdrowie jelit.

Sprawdź również:  Multiomika ujawnia mechanizmy mikrobiologiczne i metaboliczne poprawiające fermentację liści tytoniu do cygar dzięki dodatkom ziołowym

Regulacja metabolizmu tryptofanu w osi jelito-mózg

Kluczowym mechanizmem jest dwukierunkowa regulacja metabolizmu tryptofanu. AmEVs zmniejszyły nadprodukcję serotoniny (5-HT) w jelitach, jednocześnie przywracając jej poziomy w hipokampie i ekspresję receptora 5-HT1A. To poprawiło plastyczność synaptyczną i zwiększyło BDNF w hipokampie.

Potwierdzenie molekularne i perspektywy terapeutyczne

Proteomika i badania biodystrybucji wykazały, że AmEVs dostarczają do neuronów hipokampu regulatorów metabolicznych, w tym białka Amuc_1100, które bezpośrednio zwiększa produkcję 5-HT. Wyniki sugerują, że AmEVs to obiecujący środek terapeutyczny na zapalenie jelit i powiązane zaburzenia neuropsychiatryczne. Potrzebne są dalsze badania kliniczne do walidacji kluczowych składników i optymalizacji terapii.

Źródło: Oryginalny artykuł

Mogą Cię zainteresować