• Γράφει ο Γαστρεντερολόγος Δρ Χρήστος Ζαβός, https://peptiko.gr/

Οι νευρώνες του υποθαλάμου, περιοχής του εγκεφάλου, βρέθηκε ότι ανιχνεύουν άμεσα τις μεταβολές στη δραστηριότητα των μικροβίων της εντερικής χλωρίδας και προσαρμόζουν ανάλογα την όρεξη και τη θερμοκρασία του σώματος, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science. Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ότι υφίσταται ένας άμεσος «διάλογος» μεταξύ του εγκεφάλου και του εντερικού μικροβιώματος.

Τα μικρόβια του εντέρου παράγουν ουσίες που κυκλοφορούν στο αίμα, ρυθμίζοντας φυσιολογικές διεργασίες που περιλαμβάνουν την ανοσία, τον μεταβολισμό, και λειτουργίες του εγκεφάλου. Σύμφωνα με γαλλική μελέτη του Ινστιτούτου Παστέρ και του CNRS, ανακαλύφθηκε σε πειραματικό μοντέλο ότι οι νευρώνες του υποθάλαμου, περιοχής του εγκεφάλου, έχουν την ικανότητα να ανιχνεύουν άμεσα τις μεταβολές στη βακτηριακή δραστηριότητα και να προσαρμόζουν την όρεξη και την θερμοκρασία του σώματος, αντίστοιχα.

Τα νέα δεδομένα αποδεικνύουν την ύπαρξη μιας άμεσης αλληλεπίδρασης μεταξύ των φυσιολογικών μικροβίων που ανευρίσκονται στο έντερο και του εγκεφάλου, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση μεταβολικών διαταραχών όπως ο σακχαρώδης διαβήτης και η παχυσαρκία.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ εντερικού μικροβιώματος και εγκεφάλου επηρεάζει την όρεξη και τη θερμοκρασία του σώματοςΣτο έντερο διαβιούν τρισεκατομμύρια μικρόβια, ο ρόλος των οποίων μόλις πρόσφατα αρχίζει να γίνεται γνωστός, ειδικά σε ό,τι αφορά την αλληλεπίδρασή τους με τον εγκέφαλο. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στον υποδοχέα NOD2 (nucleotide oligomerization domain), που ανευρίσκεται στο εσωτερικό των περισσότερων κυττάρων του ανοσοποιητικού μας συστήματος. Ο υποδοχέας αυτός ανιχνεύει την παρουσία των πεπτιδίων του κυτταρικού τοιχώματος των βακτηρίων που περιέχονται στον εντερικό αυλό.

Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι παραλλαγές του γονίδιου υπεύθυνου για τον υποδοχέα NOD2, σχετίζονται με παθήσεις του πεπτικού όπως η νόσος του Crohn, καθώς επίσης και για νευρολογικές και ψυχιατρικές παθήσεις. Εντούτοις, τα δεδομένα αυτά ήταν ανεπαρκή για να αποδείξουν μια άμεση συσχέτιση της νευρωνικής δραστηριότητας του εγκεφάλου και της βακτηριακής δραστηριότητας στον εντερικό αυλό, κάτι που αποδεικνύει η νέα αυτή μελέτη.

Χρησιμοποιώντας απεικονιστικές τεχνικές, οι ερευνητές αρχικά παρατήρησαν ότι ο υποδοχέας NOD2 σε ποντίκια εκφράζεται κατά κύριο λόγο σε νευρώνες της περιοχής του υποθαλάμου. Στη συνέχεια ανακάλυψαν ότι η ηλεκτρική δραστηριότητα αυτών των νευρώνων καταστέλλεται όταν έρθουν σε επαφή με τα τοιχωματικά πεπτίδια των βακτηρίων του εντέρου. Τα τοιχωματικά πεπτίδια στο έντερο, το αίμα και τον εγκέφαλο, θεωρούνται δείκτες βακτηριακού πολλαπλασιασμού, σύμφωνα με τους ερευνητές.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ εντερικού μικροβιώματος και εγκεφάλου επηρεάζει την όρεξη και τη θερμοκρασία του σώματοςΑντίθετα, όταν ο υποδοχέας NOD2 απουσιάζει, οι νευρώνες αυτοί δεν καταστέλλονται από τα τοιχωματικά πεπτίδια των βακτηρίων του εντέρου. Αυτό έχει ως συνέπεια, ο εγκέφαλος να χάνει  τον έλεγχο της πρόσληψης τροφής και της ρύθμισης της θερμοκρασίας του σώματος. Τα ποντίκια στα οποία απουσίαζε ο υποδοχέας NOD2 είχαν υπερβολική όρεξη, είχαν αυξημένο δείκτη μάζας σώματος, και ήταν πιο επιρρεπή στην ανάπτυξη σακχαρώδους διαβήτη, κυρίως τα θηλυκά μεγαλύτερης ηλικίας.

Στη μελέτη αυτή οι ερευνητές απέδειξαν ότι οι νευρώνες του εγκεφάλου αντιλαμβάνονται άμεσα τις μεταβολές στα τοιχωματικά πεπτίδια των βακτηρίων του εντέρου, ενώ προηγουμένως κάτι τέτοιο θεωρείτο ότι γινόταν μέσω των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος. Μέχρι πρότινος ήταν αδιανόητο να σκεφτεί κάποιος ότι τμήματα των βακτηρίων του εντέρου θα μπορούσαν να εξασκήσουν άμεση επίδραση σε ένα στρατηγικό κέντρο του εγκεφάλου όπως ο υποθάλαμος, ο οποίος ελέγχει ζωτικές λειτουργίες όπως η θερμορύθμιση του οργανισμού, η αναπαραγωγή, η πείνα και η δίψα.

Οι νευρώνες του υποθαλάμου, επομένως, φαίνεται ότι ανιχνεύουν τη βακτηριακή δραστηριότητα (πολλαπλασιασμό και θάνατο) που υποδεικνύει την άμεση επίπτωση της πρόσληψης της τροφής στο οικοσύστημα της εντερικής χλωρίδας. Η υπερβολική πρόσληψη από μία συγκεκριμένη τροφή μπορεί να οδηγήσει σε δυσανάλογη αύξηση συγκεκριμένων βακτηρίων ή παθογόνων μικροβίων, θέτοντας σε κίνδυνο την ισορροπία των μικροβίων του εντέρου, δηλαδή προκαλώντας δυσβίωση.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ εντερικού μικροβιώματος και εγκεφάλου επηρεάζει την όρεξη και τη θερμοκρασία του σώματος
Ο Γαστρεντερολόγος Δρ Χρήστος Ζαβός.

Η επίπτωση των τοιχωματικών πεπτιδίων στους νευρώνες του υποθαλάμου εγείρει ερωτηματικά ως προς τον πιθανό ρόλο τους και σε άλλες λειτουργίες του εγκεφάλου, γεγονός που ανοίγει νέο πεδίο στη διερεύνηση και κατανόηση της συσχέτισης μεταξύ συγκεκριμένων παθήσεων του εγκεφάλου με γενετικές παραλλαγές του γονιδίου NOD2.

Η ανακάλυψη αυτή αναμένεται να οδηγήσει σε νέες διεπιστημονικές μελέτες μεταξύ των νευροεπιστημών, της ανοσολογίας και της μικροβιολογίας, και τελικά σε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις στις παθήσεις του εγκεφάλου, καθώς και σε μεταβολικές διαταραχές όπως ο σακχαρώδης διαβήτης και η παχυσαρκία.

Βιβλιογραφία

Gabanyi I, Lepousez G, Wheeler R, et al. Bacterial sensing via neuronal Nod2 regulates appetite and body temperature. Science 2022 Apr 15;376(6590):eabj3986.

  • Δείτε το βίντεο από την πρόσφατη ομιλία του γράφοντος στο 27ο Ελληνικό Συνέδριο Ελικοβακτηριδίου του πυλωρού και λοιπών λοιμώξεων του πεπτικού σχετικά με το Ελικοβακτηρίδιο και τη δυσβίωση του εντέρου.