Darmbakterien bieten Hinweise auf Multiple Sklerose

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Die Untersuchung der Nebenprodukte von Darmbakterien gibt neue Einblicke darüber, wie das Mikrobiom die Entzündung im Gehirn und seine potentielle Rolle bei neurologischen Zuständen beeinflusst.

Darmbakterien (hier dargestellt) scheinen eine Rolle bei der Entzündung des Gehirns zu spielen.

Nach neueren Untersuchungen spielen Darmbakterien in fast jeder Facette der Physiologie eine Rolle, sowohl bei Gesundheit als auch bei Krankheit.

Darmbakterien spielen eine Rolle bei allem, von Diabetes bis Fettleibigkeit und von Depression bis Schizophrenie.

Es sind diese Verbindungen mit der psychischen Gesundheit und dem Nervensystem im Allgemeinen, die Francisco Quintana, Ph.D., vom Ann Romney Zentrum für neurologische Erkrankungen im Brigham and Women's Hospital in Boston faszinieren.

Quintana und sein Team haben kürzlich in der Fachzeitschrift " Nature" einen Artikel veröffentlicht, in dem beschrieben wird, wie die Darm-Gehirn-Verbindung auf zellulärer Ebene funktionieren könnte. Ihre Ergebnisse haben Auswirkungen auf viele neurologische Erkrankungen, einschließlich der Multiplen Sklerose (MS).

Mit Tiermodellen und menschlichen Zellen haben sie jahrelang die Dreiwege-Wechselwirkungen zwischen Gehirn, Darm und Immunsystem untersucht.

"Diese Ergebnisse", erklärt Quintana, "liefern ein klares Verständnis darüber, wie der Darm die Zellen des zentralen Nervensystems im Gehirn beeinflusst."

"Jetzt, da wir eine Vorstellung von den beteiligten Akteuren haben, können wir beginnen, nach ihnen zu suchen, um neue Therapien zu entwickeln."

Francisco Quintana, Ph.D.

Mikroglia und Astrozyten

Die Publikation des Teams konzentriert sich auf die Interaktion von Darmbakterien mit zwei Arten von Gehirnzellen: Mikroglia und Astrozyten.

Mikroglia spielen eine wichtige Rolle bei der Immunantwort des zentralen Nervensystems; Sie entfernen tote und beschädigte Zellen.

Astrozyten sind sternförmige Zellen, die Nervenzellen unterstützen. Es ist bekannt, dass Mikroglia bestimmte Neurotoxine freisetzen, die Astroglia schädigen. Es wird angenommen, dass dieser Schaden bei einer Reihe von neurologischen Zuständen eine Rolle spielt, indem er eine Entzündung im Gehirn verursacht.

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In der neuen Studie verwendeten die Forscher ein Mausmodell der MS. Obwohl frühere Studien beschrieben haben, wie Nebenprodukte von Mikroorganismen im Darm die Gehirnentzündung fördern können, war diese Studie die erste, die zeigte, wie Produkte von Darmbakterien direkt auf Mikroglia wirken können, um Entzündungen zu reduzieren.

Genauer gesagt wurde gezeigt, dass die Nebenprodukte, die von Darmbakterien produziert werden, wenn sie Tryptophan abbauen, Mikroglia beeinflussen, wodurch Entzündungen im Gehirn reduziert werden. Tryptophan ist eine Aminosäure, die in vielen Nahrungsmitteln gefunden wird, einschließlich Truthahn, Käse und Kichererbsen.

Die Abbauprodukte dieser Aminosäure, so die Autoren der Studie, könnten über die Blut-Hirn-Schranke wandern und einen entzündungshemmenden Weg aktivieren, der vor Neurodegeneration schützt.

Als Erweiterung der Studie untersuchten die Wissenschaftler Gehirngewebe von Menschen mit MS und fanden ähnliche Moleküle und Wege. Es wurde auch gezeigt, dass dieser Stoffwechselweg bei der Alzheimer-Krankheit und dem Glioblastom eine Rolle spielt, so dass die Auswirkungen dieser Forschungslinie weitreichend sein könnten.

"Es ist wahrscheinlich, dass die Mechanismen, die wir entdeckt haben, neben der Multiplen Sklerose auch für andere neurologische Erkrankungen relevant sind", sagt Quintana. "Diese Erkenntnisse könnten uns zu neuen Therapien für MS und andere Krankheiten führen."