به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در حالی که تریلیون‌ها میکروب در میکروبیوتای روده وجود دارد، وقتی در معرض تاثیرات مختلف محیطی قرار می‌گیرند، به راحتی تحت تاثیر قرار می‌گیرند. این موارد در رفتار یک میکروب به نام لاکتوباسیلوس (LB) در پاسخ به پاتولوژی خلقی و عوامل استرس زا منعکس می‌شود. یک مطالعه جدید در مجله مغز، رفتار و ایمنی، این یافته‌ها را در یک مدل موش گسترش می‌دهد و نشان می‌دهد که این ارگانیسم از طریق توانایی خود در حفظ سطوح یک سیتوکین مهم، یعنی اینترفرون گاما (IFNγ)، (در شرایط سطوح فیزیولوژیکی طبیعی)، در برابر چنین اختلالی محافظت می‌کند.

پیش زمینه

تحقیقات قبلی ارتباط نزدیکی بین میکروبیوتای روده و مغز را نشان داد و مطالعات جدیدی را در مورد تأثیر اختلالات در سلامت روان بر سلامت روان انجام داد. دیسبیوز(Dysbiosis) اغلب در بیماران تحت استرس یا دارای اختلالات خلقی، به ویژه در مورد LB، شناسایی شده است.( دیسبیوز به عدم تعادل گونه‌‌های میکروبی و کاهش تنوع میکروبی در میکروبیوم‌‌های خاص بدن (یعنی مجموعه‌ای از میکروارگانیسم‌ های موجود در بخش خاصی از بدن انسان) اشاره دارد. در نتیجه، باکتری‌‌های مفید معمولاً به حداقل می‌رسند. در حالی که سایر باکتری‌‌هایی که ممکن است مضر باشند (مانند پروتئوباکتری‌ها) تعدادشان افزایش می‌یابد. دیسبیوز معمولاً با اختلال در عملکرد سد روده و التهاب ناشی از ایمنی مرتبط است که در نتیجه یک پاسخ ایمنی بیش از حد است. بنابراین، ارتباط بالقوه‌ای بین دیسبیوز روده و شرایط خاصی از جمله بیماری التهابی روده (IBD)، گاستریت، دیابت شیرین و سرطان کولورکتال وجود دارد.) علاوه بر این، در مطالعات انسانی و حیوانی، این ارگانیسم برای بهبود خلق و خوی فرد و تسکین اضطراب و در عین حال افزایش مقاومت در برابر استرس یافت شده است. این اثر به اصطلاح روان‌بیوتیک در گونه‌ها و گونه‌های مختلف LB مشاهده شده است، که نشان می‌دهد خود موجودات مسئول فواید مشاهده شده هستند. با این حال، برخی از یافته‌ها نشان می‌دهد که برخی از گونه‌ها، مانند L. intestinalis و L. reuteri اثرات مضری بر میزبان دارند. اطلاعات کمی‌در مورد اینکه اگر LB به طور کامل حذف شود چه اتفاقی می افتد، معلوم نیست. فلور Schaedler تغییر یافته (ASF) به کنسرسیوم گنوتوبیوتیک یا مجموعه‌ای از باکتری‌ها اطلاق می‌شود که همه اعضای آن به خوبی شناخته شده اند. ASF که در سال 1978 تأسیس شد، شامل 8 سویه باکتریایی است که به صورت عمودی منتقل شده‌اند. این شامل دو سویه LB است که در مطالعه کنونی حذف شده‌اند، بنابراین موش‌هایی تولید می‌کنند که از بدو تولد فاقد LB هستند (ASF(-L)) در مقابل سایر موش‌های ASF(+L)   وجود دارند که کل کنسرسیوم ASF را دریافت کرده‌اند. هدف محققان درک این موضوع بود که چگونه این باکتری‌ها بر رفتار، رشد سیستم ایمنی و خلق و خوی تأثیر می‌گذارند.

مطالعه چه چیزی را نشان داد؟

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که مقاومت در برابر استرس از طریق مسیرهای ایمنی سازگار نوع 1 ایجاد می‌شود. این شامل توانایی LB برای حفظ سطوح هموستاتیک IFNγ است. به طور کلی، محققان نتیجه می‌گیرند که هم LB و هم IFNγ برای ایجاد انعطاف‌پذیری در ارگانیسم زمانی که در معرض استرس‌های محیطی قرار می‌گیرند مورد نیاز هستند. یک مجموعه از موش‌ها روزانه در زمان‌های غیرقابل پیش بینی در معرض دو ساعت محدودیت قرار گرفتند. علاوه بر این، یک عامل استرس زا دیگر مورد استفاده قرار گرفت، رختخواب مرطوب، قفس کج شده، یا مجبور شدن به جابجایی قفس دو بار در عرض 24 ساعت. این مواجهه‌ها به مدت سه هفته ادامه یافت و پس از آن پاسخ‌های رفتاری آن‌ها به استرس محدودیت مزمن مورد آزمایش قرار گرفت. به مدت دو هفته، بستر کثیف از قفس این موش‌ها در قفس موش‌های ماده GF قرار داده شد. این مجموعه دوم از موش‌ها سپس به مدت دو هفته دیگر قبل از آزمایش باقی ماندند. تزریق ضد IFNγ چهارده ساعت قبل از قرار گرفتن در معرض استرس حاد و IFNγ پنج دقیقه قبل به موش‌ها تزریق شد.  (ایمونوگلوبولین IgG2A  به گروه کنترل داده شد. یک زیر گروه از گروه کنترل در معرض استرس قرار نگرفتند. گروه چهارم موش‌ها، موش‌های ASF بودند. آن‌ها در معرض استرس حاد خفیف به شکل مهار در ویال‌های مخروطی 50 میلی لیتری خارج از قفس به مدت 3 ساعت قرار گرفتند، در مقابل استرس تحت بالینی که گروهی دیگر به مدت دو ساعت در روز به مدت هفت روز در قفس خود، در زمان‌های مختلف از قفس تحت کنترل قرار گرفتند. روز اینها برای استرس آزمایش شدند و سپس برای آزمایش قربانی شدند. نتایج استرس تصادفی مزمن خفیف در گروه اول موش‌ها شامل رفتارهای تکراری‌تر مانند خرد کردن آشیانه و زمان فعال کمتر در تست تعلیق دم بود. آن‌ها همچنین سطوح پایین تر LB و دیس بیوز را نشان دادند، بدون افزایش جبرانی در هیچ گونه باکتری دیگری. جالب توجه است، انتقال بستر آلوده به این موش‌های تحت استرس مزمن به موش‌های بدون میکروب (GF) نشان داد که میکروبیوتای روده به رفتارهای القا شده توسط میزبان جدید شبیه رفتارهای مرتبط با اضطراب و افسردگی به خودی خود منتقل شده است. با مطالعات دیگر، این یافته نشان می‌دهد که میکروبیوتا می‌تواند به طور مستقیم رفتار را تعدیل کند.  مطالعات متابولومیک نشان داد که حیواناتی که در معرض بستر حیوانات تحت استرس قرار گرفتند، پروفایل کمتری از ایمنی تطبیقی مرتبط با سلول‌های کمکی T نوع 1 (Th1) داشتند. آن‌ها همچنین سطوح سیستمیک پایین تری از IFNγ داشتند، یک مولکول کلیدی در ایمنی تطبیقی و یک مولکول مرکزی در ارتباط روده و مغز. اخیراً مشخص شده است که از طریق تأثیر مستقیم بر نورون‌ها با جامعه پذیری مرتبط است. این علاوه بر سطوح بالاتر کورتیزول و تغییرات در چندین مسیر متابولیک بود. بسیاری از این مواد شیمیایی مانند تیروکسین یا T4 و لنتیسین، یک ترکیب ایندول، با خلق و خوی مرتبط بودند. کاوش بیشتر نشان داد که رونویسی مننژی IFNγ کاهش یافته است. به طور کلی، قرار گرفتن در معرض میکروبیوتای روده از حیوانات تحت استرس باعث کاهش نشانگرهای ایمنی نوع 1، به ویژه IFNγ شد. هر دو ASF(+L) و ASF(-L) نسبت و تعداد سلول‌های T CD8+ و CD4+ و همچنین مونوسیت‌ها و سلول‌های B قابل مقایسه بودند. با این حال، فاکتور رونویسی، Tbet، برای IFNγ در سلول‌های روده کوچک در موش ASF-L کاهش یافت. آن‌ها همچنین نسبت کمتری از سلول‌های CD4+  فعال دارای Tbet و نشانگر فعال سازی حافظه CD69 داشتند. علاوه بر این، موش‌های فاقد LB بیشتر مستعد ابتلا به استرس پس از مهار بودند و تعداد کمتری از سلول‌های T کمکی نوع 1 (سلول‌های Th1 را نشان دادند.) فعال‌سازی عصبی در موش‌های تحت استرس ASF-L بیشتر از موش‌های ASF (+L) بود. این نشان می‌دهد که LB یک تنظیم‌کننده جدید بیان Tbet و احتمالاً پاسخ‌های ایمنی نوع 1 است. محققان مشاهده کردند که موش‌های ASF(-L) هنگامی‌که در معرض استرس تحت بالینی قرار می‌گرفتند، رفتارهایی شبیه به اضطراب و افسردگی از خود نشان دادند. به نظر می‌رسد عدم وجود LB با افزایش حساسیت به استرس مرتبط است. موش‌های ASF(-L) IFNγ سرم کمتری نسبت به موش‌های ASF(+L) داشتند. تنها موش‌های ASF(+L) کاهش IFNγ را پس از استرس نشان دادند، که نشان می‌دهد این ممکن است در هنگام مواجهه با عوامل استرس‌زای محیطی، انعطاف‌پذیری روانی را واسطه کند. از آنجایی که موش‌های ASF(-L) دارای سطوح کافی IFNγ نیستند، ظرفیت آن‌ها برای انعطاف پذیری پایین است. حیواناتی که IFNγ تزریق شده بودند، نسبت به آن‌هایی که آنتی بادی‌های ضد IFNγ داده بودند، پاسخ‌های خاموشی به استرس حاد نشان دادند، که نشان می‌دهد IFNγ سیستمیک ممکن است مقاومت فرد را در برابر استرس افزایش دهد. بنابراین، IFNγ در گردش زمانی که LB در روده وجود دارد تولید می‌شود و هر دو برای انعطاف‌پذیری در مواجهه با استرس محیطی مورد نیاز هستند. IFNγ رفتارهای مرتبط با استرس را تنظیم می‌کند.

چه پیامدهایی دارد؟

این مطالعه از استفاده از موش‌های GF یا موش‌های تحت درمان با آنتی‌بیوتیک‌ها قبل از استعمار با باکتری‌های مشخص برای شناسایی اثرات تغییرات در میکروبیوتای روده بر اختلالات خلقی اجتناب می‌کند. این رویکرد جدید از مزایای ASF، ابزار نسل بعدی برای مطالعه میکروبیوم استفاده می‌کند. اینها شامل رشد و تولیدمثل طبیعی و همچنین ایمونولوژی، بر خلاف موش‌های GF، و اثرات خارج از هدف مرتبط با آنتی بیوتیک و همچنین حضور بیشتر ارگانیسم‌های نامطلوب مقاوم به آنتی بیوتیک است. بررسی‌های بیشتر برای درک اینکه چگونه پاسخ‌های متابولیکی و هورمونی در استرس به صورت دو طرفه با میکروبیوم روده برای ایجاد پاسخ‌های رفتاری منفی تعامل دارند، ضروری است. ASF می‌تواند در روشن ساختن اینکه چگونه پروبیوتیک‌های خاص بر روده تأثیر می‌گذارد بدون نیاز به تنظیم برای سایر LB یا گونه‌های نامرتبط بسیار مفید باشد. نتایج از نقش حیاتی IFNγ در رفتارهای مرتبط با استرس حمایت می‌کنند، اگرچه مکانیسم‌ها نامشخص هستند. دانشمندان نشان داده‌اند که چگونه برای توسعه انعطاف پذیری روانی کار می‌کند و این کار می تواند کشف پروبیوتیک‌های موثر برای کمک به درمان اختلالات خلقی را ترویج کند.

پایان مطلب./