...

Wpływ serotoniny na mikrobiom jelitowy

Serotonina i substancje o działaniu przeciwdepresyjnym mogą mieć kluczowy wpływ na mikrobiom jelitowy.

Biolodzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles stanowczo podkreślają, że serotonina (5-HT, 5-hydroksytryptamina) oraz substancje ukierunkowane na działanie tego neuroprzekaźnika, takie jak antydepresanty, mogą mieć kluczowy wpływ na mikrobiom jelitowy.

Wcześniejsze badania dowiodły, że bakterie jelitowe regulują poziom serotoniny w nabłonku oraz świetle jelita. Obecnie poszukuje się odpowiedzi na pytanie: czy 5-HT odgrywa istotną rolę w funkcjonowaniu mikroorganizmów zasiedlających tę część układu pokarmowego? Amerykańscy naukowcy wykazali, że podnoszenie poziomu serotoniny w organizmie, poprzez jej doustną suplementację, zwiększa względną liczbę bakterii jelitowych, które promują biosyntezę tego neuroprzekaźnika w organizmie gospodarza.

Zespół badaczy zidentyfikował (dotychczas słabo poznaną) specyficzną bakterię jelitową Turicibacter sanguinis, która wykazuje zdolność do detekcji oraz transportu serotoniny w głąb komórek bakteryjnych, zasiedlających ciało myszy. Co więcej odnotowano spadek intensywności tego mechanizmu, po podaniu zwierzętom leków przeciwdepresyjnych.

“Nasza poprzednia praca dowiodła, że mikrobiom jelitowy wspomaga produkcję serotoniny w jelitach. W obecnym badaniu zajęliśmy się odpowiedzią na pytanie: dlaczego te bakterie są zdolne do takiej funkcji.” – E.Y. Hsiao, współautorka badania

W obecnym badaniu naukowcy wyhodowali transgeniczne myszy, u których zmiana genu transportera serotoniny spowodowała wzrost jej poziomu w jelitach. Drugą grupę badanych zwierząt stanowiły myszy, którym neuroprzekaźnik ten podano w formie dodatku do wody pitnej. Po wnikliwym przebadaniu mikrobiomu jelitowego, w obydwu grupach zaobserwowano silną, dodatnią korelację, pomiędzy stężeniem serotoniny w jelitach a wzrostem liczebności bakterii z rodzaju Turicibacter i Clostridium.

Biolodzy spekulują, że jeżeli mikroorganizmy te namnażają się w obecności 5-hydroksytryptaminy, to prawdopodobnie posiadają one mechanizm komórkowy, który pozwala na detekcję serotoniny. Ponadto w wielu gatunkach z rodzaju Turicibacter naukowcy zidentyfikowali konkretne białko, które wykazuje strukturalne podobieństwo do białka transportującego 5-HT u ssaków. Fakt, że Turicibacter sanguinis importuje serotoninę w głąb komórek bakteryjnych zaobserwowano i uznano podczas namnażania tej bakterii w warunkach laboratoryjnych.

W innym eksperymencie, do probówki z bakterią Turicibacter sanguinis uczeni dodali substancję antydepresyjną – fluoksetynę, która w organizmie ssaków blokuje transporter serotoniny. Odkryli, że związek ten powoduje, iż bakterie transportują znacznie mniejszą ilość tego neuroprzekaźnika.

Ponadto zespół biologów dowiódł, że wyeksponowanie Turicibacter sanguinis na działanie serotoniny lub fluoksetyny wpłynęło na stopień intensywności rozwoju tych mikroorganizmów w układzie trawiennym. Obecność neuroprzekaźnika spowodowała intensyfikację namnażania bakterii, natomiast wystawienie tej flory na działanie substancji przeciwdepresyjnej warunkowało niewielki wzrost liczebności Turicibacter sanguinis.

„Badania, które zostały uprzednio wykonane przez między innymi nasze laboratorium wykazały, że określone bakterie promują stężenie serotoniny w jelitach. Wyniki naszego nowego badania pokazują, że niektóre mikroorganizmy zasiedlające dolny odcinek układu pokarmowego mogą reagować na serotoninę oraz substancje ukierunkowane na działanie tego neuroprzekaźnika, takie jak leki przeciwdepresyjne. Jest to rodzaj bardzo specyficznej komunikacji pomiędzy mikroorganizmami a komórkami naszego organizmu, która odbywa się za pomocą neuroprzekaźników.” – T.C. Fung, współautor badania
Bibliografia

Fung T.C., Vuong H.E., Luna C.D.G., Pronovost G.N., Aleksandrova A.A., Riley N.G., Vavilina A., McGinn J., Rendon T., Forrest L.R., Hsiao E.Y., Intestinal serotonin and fluoxetine exposure modulate bacterial colonization in the gut. Nature Microbiology. (2019)

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...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Archiwum: