Istraživanje miša: Kako serotonin, antidepresivi utječu na crijevne bakterije
Serotonin i lijekovi koji ciljaju serotonin, poput antidepresiva, mogu imati glavni učinak na crijevnu mikrobiotu, otprilike 100 bilijuna bakterija i drugih mikroba koji žive u crijevima ljudskog tijela, prema novoj studiji na mišima koju su vodili biolozi sa Sveučilišta Kalifornije, Los Angeles (UCLA).
Serotonin je neurotransmiter ili kemijski glasnik koji služi mnogim funkcijama u ljudskom tijelu, uključujući glavnu ulogu u osjećajima i sreći. Procjenjuje se da se 90% tjelesnog serotonina proizvodi u crijevima, gdje utječe na imunitet crijeva.
Istraživački tim identificirao je specifičnu crijevnu bakteriju koja može otkriti i transportirati serotonin u bakterijske stanice. Kad su miševi dobili antidepresiv fluoksetin ili Prozac, biolozi su otkrili da je to smanjilo transport serotonina u njihove stanice. Ova bakterija, o kojoj se malo zna, naziva se Turicibacter sanguinis.
Nalazi su objavljeni u časopisu Mikrobiologija prirode.
“Naš prethodni rad pokazao je da određene crijevne bakterije pomažu crijevima da proizvode serotonin. U ovoj smo studiji bili zainteresirani za saznanje zašto bi to mogli učiniti ”, rekla je viša autorica dr. Elaine Hsiao, docentica UCLA-e za integrativnu biologiju i fiziologiju te mikrobiologije, imunologije i molekularne genetike na UCLA Collegeu; i probavnih bolesti na Medicinskom fakultetu David Geffen na UCLA.
Hsiao i njezin tim izvijestili su u časopisu ćelija u 2015. godini da kod miševa specifična mješavina bakterija, koja se uglavnom sastoji od Turicibacter sanguinis i Clostridia, stvara molekule koje signaliziraju crijevnim stanicama da povećavaju proizvodnju serotonina.
Kad su istraživači uzgajali miševe bez bakterija, nedostajalo im je više od 50% serotonina u crijevima. No kad je tim dodao mješavinu bakterija uglavnom Turicibacter i Clostridia, njihov se serotonin povećao na normalnu razinu.
Tim istraživanjem tim se zapitao zašto bakterije signaliziraju našim crijevima da proizvode serotonin. Koriste li mikrobi serotonin i ako da, za što?
U novoj studiji istraživači su dodali serotonin u vodu za piće nekim miševima, a druge su uzgajali mutacijom (stvorenom izmjenom određenog gena transportera serotonina) koja je povećala razinu serotonina u njihovim crijevima.
Nakon proučavanja mikrobiote glodavaca, tim je otkrio da su se bakterije Turicibacter i Clostridia značajno povećale kada je u crijevima bilo više serotonina.
Ako ove bakterije povećaju prisutnost serotonina, možda imaju neke stanične uređaje za otkrivanje serotonina, nagađali su istraživači.
Surađujući s koautoricom studije dr. Lucy Forrest i njezinim timom u Nacionalnom institutu za neurološke poremećaje i moždani udar, Nacionalni institut za zdravstvo, istraživači su pronašli protein u više vrsta Turicibactera koji ima određenu strukturnu sličnost s proteinom koji prenosi serotonin kod sisavaca , Kada su uzgajali Turicibacter sanguinis u laboratoriju, otkrili su da bakterija uvozi serotonin u stanicu.
U drugom eksperimentu istraživači su dodali antidepresiv fluoksetin, koji normalno blokira prijenosnik serotonina sisavaca, u cijev koja sadrži Turicibacter sanguinis. Otkrili su da je bakterija prenijela znatno manje serotonina.
Tim je otkrio da izlaganje Turicibacter sanguinis serotoninu ili fluoksetinu utječe na to koliko dobro bakterija može napredovati u gastrointestinalnom traktu. U prisutnosti serotonina, bakterija je narasla na visoku razinu kod miševa, ali kada je bila izložena fluoksetinu, bakterija je narasla na samo nisku razinu u miševa.
"Prethodne studije iz našeg laboratorija i drugih pokazale su da određene bakterije promiču razinu serotonina u crijevima", rekao je vodeći autor dr. Thomas Fung, postdoktorand.
„Naša nova studija govori nam da određene crijevne bakterije mogu reagirati na serotonin i lijekove koji utječu na serotonin, poput antidepresiva. Ovo je jedinstveni oblik komunikacije između bakterija i vlastitih stanica putem molekula tradicionalno prepoznatih kao neurotransmiteri. "
Nova se otkrića poklapaju sa sve većim brojem studija koje pokazuju da antidepresivi mogu promijeniti crijevnu mikrobiotu.
"U budućnosti", rekao je Hsiao, "želimo saznati imaju li mikrobne interakcije s antidepresivima posljedice po zdravlje i bolesti."
Izvor: Kalifornijsko sveučilište - Los Angeles
