Проучване на мишки: Как серотонинът, антидепресантите влияят върху чревните бактерии

Серотонинът и лекарствата, насочени към серотонина, като антидепресанти, могат да имат основен ефект върху чревната микробиота, около 100 трилиона бактерии и други микроби, които живеят в червата на човешкото тяло, според ново проучване на мишки, ръководено от биолози от университета на Калифорния, Лос Анджелис (UCLA).

Серотонинът е невротрансмитер или химически пратеник, който изпълнява много функции в човешкото тяло, включително да играе важна роля в емоциите и щастието. Около 90% от серотонина в организма се произвежда в червата, където влияе върху чревния имунитет.

Изследователският екип идентифицира специфична чревна бактерия, която може да открие и транспортира серотонин в бактериални клетки. Когато мишките получават антидепресанта флуоксетин или Prozac, биолозите установяват, че това намалява транспорта на серотонин в клетките им. Тази бактерия, за която се знае малко, се нарича Turicibacter sanguinis.

Констатациите са публикувани в списанието Природа Микробиология.

„Предишната ни работа показа, че определени чревни бактерии помагат на червата да произвеждат серотонин. В това проучване ние се интересувахме да разберем защо те биха могли да го направят “, каза старшият автор д-р Илейн Сиао, асистент по интегративна биология и физиология на UCLA и по микробиология, имунология и молекулярна генетика в колежа UCLA; и на храносмилателни заболявания в Медицинския факултет на Дейвид Гефен в UCLA.

Hsiao и нейният екип докладват в списанието Клетка през 2015 г. при мишки специфична смес от бактерии, състояща се главно от Turicibacter sanguinis и Clostridia, произвежда молекули, които сигнализират на чревните клетки за увеличаване на производството на серотонин.

Когато изследователите отглеждат мишки без бактериите, повече от 50% от чревния им серотонин липсва. Но когато екипът добави обратно бактериална смес предимно от Turicibacter и Clostridia, техният серотонин се повиши до нормално ниво.

Това проучване накара екипа да се чуди защо бактериите сигнализират на нашите чревни клетки да произвеждат серотонин. Използват ли микробите серотонин и ако да, за какво?

В новото проучване изследователите добавят серотонин към питейната вода на някои мишки и отглеждат други с мутация (създадена чрез промяна на специфичен ген за транспортиране на серотонин), която увеличава нивата на серотонин в червата им.

След проучване на микробиотата на гризачите, екипът откри, че бактериите Turicibacter и Clostridia се увеличават значително, когато има повече серотонин в червата.

Ако тези бактерии се увеличат в присъствието на серотонин, може би те разполагат с някаква клетъчна техника за откриване на серотонин, предполагат изследователите.

В сътрудничество със съавтора на изследването д-р Луси Форест и нейния екип от Националния институт по здравеопазване на Националния институт по неврологични разстройства и инсулт, изследователите откриха протеин в множество видове Turicibacter, който има известно структурно сходство с протеин, който транспортира серотонин при бозайници . Когато отглеждат Turicibacter sanguinis в лабораторията, откриват, че бактерията внася серотонин в клетката.

В друг експеримент изследователите добавят антидепресанта флуоксетин, който обикновено блокира транспортера на серотонин при бозайниците, към епруветка, съдържаща Turicibacter sanguinis. Те открили, че бактерията транспортира значително по-малко серотонин.

Екипът установи, че излагането на Turicibacter sanguinis на серотонин или флуоксетин влияе върху това колко добре бактерията може да процъфтява в стомашно-чревния тракт. В присъствието на серотонин бактерията нараства до високи нива при мишки, но когато е изложена на флуоксетин, бактерията нараства до само ниски нива при мишки.

„Предишни изследвания от нашата лаборатория и други показаха, че специфични бактерии насърчават нивата на серотонин в червата“, каза водещият автор д-р Томас Фунг, постдокторант.

„Нашето ново проучване ни казва, че някои чревни бактерии могат да реагират на серотонин и лекарства, които влияят на серотонина, като антидепресанти. Това е уникална форма на комуникация между бактериите и нашите собствени клетки чрез молекули, традиционно признати като невротрансмитери. "

Новите открития са в съответствие с нарастващия брой проучвания, които показват, че антидепресантите могат да променят чревната микробиота.

„За в бъдеще“, каза Сяо, „искаме да научим дали микробните взаимодействия с антидепресанти имат последици за здравето и болестите.“

Източник: Калифорнийски университет - Лос Анджелис