...

Probiotyk dla matki, zdrowy mózg dla dziecka

Wyniki badań naukowych świadczą o tym, że prawidłowa mikrobiota jelitowa matki ma niebagatelny wpływ na zdrowie i przyszłe funkcjonowanie jej dzieci.

Drobnoustroje komensalne zamieszkujące ludzkie ciało znacząco wpływają na funkcjonowanie całego organizmu. Mikrobiota jelit oraz produkowane przez nią metabolity posiadają zdolność modulowania funkcji mózgu, a także ludzkiego zachowania. Dysbioza, czyli zaburzenie równowagi mikrobioty w jelitach, może być przyczyną licznych schorzeń. Wyniki wielu badań naukowych wskazują na fakt, że mikrobiota matki wpływa nie tylko na jej organizm, ale także na zdrowie jej potomstwa. Czynniki takie jak: infekcja, nieodpowiednia dieta czy stres występujące podczas ciąży mogą prowadzić do zmian w kompozycji mikrobioty jelit ciężarnej kobiety. Te zmiany mogą następnie wywołać nieprawidłowości w pracy mózgu jej potomstwa. Naukowcy z University of California postanowili zgłębić to zagadnienie i sprawdzić, w jaki sposób zmiany mikrobioty samic myszy wpłyną na funkcjonowanie ich młodych.

„Postanowiliśmy zbadać, jaką rolę odgrywa mikrobiota matki we wczesnym rozwoju mózgu jej potomstwa – piszą autorzy pracy. – Interesowało nas również, czy efekt działania mikroorganizmów zasiedlających organizm matki będzie widoczny w zachowaniu dorosłych gryzoni”.

Doświadczenie przeprowadzono na trzech grupach samic. Pierwszą z nich stanowiły myszy całkowicie pozbawione drobnoustrojów (GF, ang. germ-free mice). W drugiej grupie znalazły się samice, którym przed zapłodnieniem zaczęto podawać antybiotyki, a następnie stosowano je w pierwszej połowie ciąży (ABX, ang. antibiotic-treated). Trzecią grupę stanowiły natomiast samice wychowywane w standardowych warunkach. Następnie badano rozwój mózgu oraz zachowanie potomstwa samic biorących udział w doświadczeniu. W badaniu wykorzystano metodę sekwencjonowania genów, łańcuchową reakcję polimerazy oraz techniki pozwalające na wizualizację morfologii tkanki mózgowej. Zajęto się również analizą metabolomu – zestawu metabolitów obecnych w organizmie. Naukowcy wykonali dodatkowo szereg eksperymentów in vitro na hodowlach komórkowych neuronów pozyskanych z tkanki mózgowej płodów myszy. Ostatnim etapem zaplanowanych doświadczeń były testy behawioralne umożliwiające ocenę różnych aspektów zachowania u potomstwa samic o różnym profilu mikrobiologicznym. Zastosowane testy badały m.in. percepcję wzrokową, sensomotorykę, wrażliwość na bodźce dotykowe oraz koordynację ruchową.

Zredukowanie liczebności bakterii tworzących mikrobiotę matki wywołało zmiany ekspresji 333 genów w neuronach płodów w ciągu 14 dniu od zapłodnienia. Wśród tych genów znajdowały się m.in. geny zaangażowane w proces powstawania nowych aksonów. Przy pomocy metod umożliwiających wizualizację tkanki nerwowej wykazano dodatkowo, że u potomstwa myszy GF oraz ABX zredukowana była liczba oraz długość aksonów łączących wzgórze i korę mózgową. Wprowadzenie szczepów bakterii z typów Firmicutes i Bacteroidetes do mikrobioty jelit samic pozbawionych drobnoustrojów (GF oraz ABX) przyczyniło się do ograniczenia zmian ekspresji genów u ich potomstwa. Analiza metabolomu wykazała ponadto, że mikrobiom matki wpłynął na stężenie wielu cząsteczek znajdujących się w jej osoczu oraz w tkance mózgowej jej młodych. Wyselekcjonowane metabolity, których działanie zależne jest od działania mikrobioty jelit, stymulowały wzrost aksonów komórek nerwowych wzgórza wyizolowanych z tkanki mózgowej płodów.

„Gdy hodowaliśmy neurony w obecności kluczowych metabolitów, których stężenie regulowane jest przez mikroorganizmy, obserwowaliśmy zwiększenie długości oraz liczby aksonów komórek nerwowych – tłumaczą autorzy pracy opublikowanej w „Nature”. – Podawanie metabolitów samicom, które pozbawione były drobnoustrojów, prowadziło do wzrostu stężenia tych związków w osoczu matek oraz w rozwijających się mózgach ich młodych. W efekcie nie obserwowano zaburzeń w rozwoju aksonów u potomstwa samic poddawanych suplementacji”.

Ograniczona bioróżnorodność mikrobioty u matek z grupy GF oraz ABX skutkowała wystąpieniem deficytów behawioralnych u kolejnego pokolenia. Dorosłe już potomstwo tych samic wykazywało zmniejszoną wrażliwość czuciową, co zostało potwierdzone w dwóch testach behawioralnych. Percepcja wzrokowa oraz koordynacja ruchowa były u tych zwierząt na takim samym poziomie, co u gryzoni z grupy kontrolnej.

„Nie wiemy, czy uzyskane przez nas wyniki mogą być rozpatrywane w kontekście ludzkiej ciąży i rozwoju mózgu dziecka – piszą autorzy w podsumowaniu pracy. – Możemy natomiast wyciągnąć wniosek, że mikrobiota matki podczas ciąży powinna być traktowana jako jeden z ważniejszych czynników wpływających na zdrowie zarówno ciężarnej, jak i jej dziecka. Potwierdziliśmy również, że czas od zapłodnienia do połowy ciąży jest okresem, w którym mózg rozwijającego się płodu jest szczególnie wrażliwy na mikrobiotę matki oraz produkowane przez nią metabolity”.

Kontynuowanie badań dotyczących mikrobioty jelit może w przyszłości pomóc w opracowaniu skutecznych metod wspierania prawidłowego rozwoju dziecka podczas ciąży. Być może tak proste zmiany w sposobie żywienia, jak odpowiednia dieta czy stosowanie probiotyków, mogłyby przynieść wiele korzyści dla zdrowia matek i ich potomstwa.

Bibliografia

Vuong H.E., Pronovost G.N., Williams D.W. et al. The maternal microbiome modulates fetal neurodevelopment in mice. Nature, 2020

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Archiwum: