Antybiotyk niszczący mikrobiom hamuje też neurogenezę

Antybiotyki, które są na tyle silne, by zabić bakterie mikrobiomu jelitowego, zahamowują także wzrost nowych neuronów (neurogenezę) w hipokampie, centrum pamięciowym mózgu.

Odkryliśmy, że długotrwałe stosowanie antybiotyku może wpływać na działanie mózgu. [Na szczęście] probiotyki i ćwiczenia mogą zrównoważyć plastyczność mózgu i powinny być postrzegane jako realna opcja terapeutyczna - podkreśla Susanne Asu Wolf z Centrum Medycyny Molekularnej Maxa Delbrücka w Berlinie.

Badając limfocyty T, już prawie 10 lat temu Wolf dostrzegła wskazówki, że układ odpornościowy może wpływać na stan zdrowia i wzrost neuronów mózgu. Niewiele badań łączyło jednak mózg z układem odpornościowym i jelitem.

W ramach najnowszego studium naukowcy podali myszom taką dawkę antybiotyku, że niemal wyjałowiła ona przewód pokarmowy. Okazało się, że w porównaniu do myszy z grupy kontrolnej, wypadały one gorzej w testach pamięciowych. Obserwowano też u nich ograniczenie neurogenezy w hipokampie. Ponieważ zjawiskom tym towarzyszył spadek poziomu monocytów Ly6C^hi w mózgu, krwi i szpiku kostnym, autorzy publikacji z pisma Cell Reports postanowili sprawdzić, czy to one stoją za zmianami w neurogenezie i pamięci.

W kolejnym eksperymencie naukowcy porównywali myszy z grupy kontrolnej z gryzoniami ze zdrowym mikrobiomem, ale niskim poziomem Ly6C^hi (w wyniku knock-outu genowego albo zastosowania przeciwciał obierających na cel komórki Ly6C^hi). W obu przypadkach myszy z niedoborem Ly6C^hi wykazywały identyczne zaburzenia pamięci i neurogenezy co zwierzęta pozbawione mikroflory jelit. Gdy u myszy z grupy antybiotykowej poziom Ly6C^hi wracał do normy, pamięć i neurogeneza się poprawiały.

Byliśmy pod wrażeniem, widząc, że gdy coś złego dzieje się z mikrobiomem, przemieszczające się z peryferii do mózgu monocyty Ly6C^hi działają jak komórki komunikacyjne.

Co ważne, akademicy zauważyli, że niekorzystne skutki zażycia antybiotyku da się odwrócić. Myszy, którym podano probiotyki lub które biegały po terapii w kołowrotku, odzyskiwały pamięć i prawidłowy poziom neurogenezy.

Niemcy byli zaskoczeni, że choć podanie probiotyku pomagało odzyskać pamięć, przeszczep mikroflory kałowej (ang. fecal microbiota transplant, FMT) już się nie sprawdzał. To może być wskazówka dot. bezpośredniego wpływu antybiotyków na neurogenezę, bez okrężnego szlaku via jelita. By zrozumieć tę kwestię, powinniśmy podać myszom pozbawionym mikrobiomu antybiotyk i zobaczyć, czy jest jakaś różnica.

antybiotyk mikrobiom mikroflora jelit monocyty Ly6Chi naurogeneza neurony hipokamp Susanne Asu Wolf