Co łączy alzheimera i stwardnienie rozsiane z paleniem i bakteriami jelitowymi?

Przewlekła bezsenność, choroba Alzheimera czy stwardnienie rozsiane mają związek z odżywianiem się i używkami? Dwa nowe badania sugerują, że tak.

Naukowcy wciąż szukają przyczyn bezsenności, choroby Alzheimera czy stwardnienia rozsianego. Za każdym razem mówi się o roli stylu życia. Teraz jesteśmy bliżej wyjaśnienia mechanizmów stojących za rozwojem tych schorzeń.

Wadliwa izolacja

Układ nerwowy składa się z istoty szarej oraz istoty białej.

Istota szara „rezyduje” głównie w korze mózgowej. Tworzą ją ciała komórkowe neuronów. I o te „szare komórki” najbardziej się martwimy.

Natomiast istota biała to „ogonki” (wypustki) ciał komórek nerwowych zwane aksonami. Płyną nimi informacje z ciał komórek do synaps łączących ze sobą neurony.

Dla prawidłowej pracy układu nerwowego kluczowa jest jakość i szybkość tego przesyłu.

Większość aksonów pokrytych jest czymś w rodzaju izolacji, czyli warstwami mieliny, substancji wytwarzanej przez komórki glejowe. Szybkość przewodzenia impulsów nerwowych przez aksony zależy m.in. od tego, czy „ogonek” jest pokryty mieliną – wtedy przewodzi impulsy szybciej. W chorobach takich jak np. stwardnienie rozsiane ta mielinowa izolacja jest niszczona przez własne komórki układu odpornościowego i źle spełnia swoje funkcje.

Przez wiele lat naukowcy skupiali się na badaniach istoty szarej, ale pojawiła się nowa technika neuroobrazowania, zwana obrazowaniem tensora dyfuzji, która pozwala na zbadanie również istoty białej.

Wykorzystując właśnie tę metodę, dr Shumei Li, radiolog ze szpitala w Guangdong w Chinach, i jej zespół przebadali mózgi 30 zdrowych osób oraz 23 z przewlekłą bezsennością.

Okazało się, że w mózgach osób z przewlekłą bezsennością regiony w prawej półkuli związane z nauką, pamięcią, zapachem i emocjami miały słabsze połączenia między neuronami w porównaniu z tymi samymi regionami mózgu osób zdrowych. Zespół odkrył również, że osoby cierpiące na przewlekłą bezsenność miały gorsze połączenia między neuronami w istocie białej wzgórza – regionu mózgu, który reguluje świadomość, czujność i sen.

Badacze przypisują te zmiany utracie osłonki mielinowej w istocie białej! Co ją niszczy?

Bierni też narażeni

Badania przeprowadzone w listopadzie ubiegłego roku sugerują, że jedną z przyczyn może być palenie tytoniu. Wyniki opublikowało pismo „Journal of Alzheimer’s Disease”, które wskazuje na istnienie związku między paleniem papierosów a neurodegeneracją.

Metaanaliza wykazała, że u palaczy istnieje zwiększone ryzyko zachorowania na chorobę Alzheimera w porównaniu z osobami niepalącymi. A wyniki neuroobrazowania sugerują, że do uszkodzenia istoty białej dochodzi m.in. właśnie pod wpływem palenia.

Analiza obejmowała nie tylko wpływ tytoniu na proces neurodegeneracji u osób palących, ale także u tych narażonych na palenie bierne.

Uczeni podejrzewają, że dym tytoniowy wpływa na ekspresję genów, które regulują syntezę mieliny przez komórki glejowe (oligodendrocyty), a także ma wpływ na dojrzewanie oraz funkcje samych komórek glejowych. Stawiają więc hipotezę, że istnieje zatem związek między bezsennością czy neurodegeneracją a uszkodzeniem osłonek mielinowych i wieloletnim paleniem tytoniu. Oczywiście zastrzegają, że to na razie jest jedno niewielkie badanie. Przyczyn bezsenności i rozwoju chorób neurodegeneracyjnych jest wiele, jednak palenie tytoniu może być jedną z nich.

Jadaj zdrowiej

Jest też drugi podejrzany – nasz mikrobiom.

Ostatnio lawinowo przybywa badań dowodzących, że flora jelitowa steruje nie tylko naszym ciałem, ale też mózgiem!

Według najnowszego badania przeprowadzonego przez naukowców z Instytutu Mikrobiomu na University College Cork w Irlandii mikroorganizmy jelitowe mogą wpływać na strukturę i funkcje mózgu właśnie poprzez regulację procesu mielinizacji!

John Cryan i Gerard Clarke postanowili przeanalizować, jak dokładnie mikroorganizmy jelitowe mogą wpływać na aktywność genów w określonych rejonach mózgu. Badali więc m.in. u myszy ekspresję genów w korze przedczołowej, która odgrywa kluczową rolę w funkcjach takich jak planowanie i podejmowanie decyzji.

Uczeni porównali poziom ekspresji genów u linii myszy tzw. germ-free, czyli takich, które są całkowicie pozbawione flory bakteryjnej, z poziomem ekspresji genów u zdrowych, niemodyfikowanych zwierząt. Znaleźli około 90 genów, które ulegają różnej ekspresji u zwierząt pozbawionych flory jelitowej (ekspresja genów decyduje o tym, ile białka powstaje na podstawie danego genu – przy „zablokowanej” ekspresji nie ma go np. wcale).

Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że kilka z tych genów jest znanych z tego, iż uczestniczy w mielinizacji aksonów. Niektóre z nich kodują białka, które tworzą elementy strukturalne otoczki mielinowej.

Zaintrygowani tymi wynikami naukowcy zaczęli wnikliwiej badać mózgi zwierząt, używając mikroskopu elektronowego do analizy tkanki z kory przedczołowej. I wyraźnie było widać, że różnice w ekspresji genów przekładały się na różnice w anatomicznej budowie włókien nerwowych w korze przedczołowej. U zwierząt pozbawionych zarazków warstwy mieliny na aksonach w tym rejonie mózgu były cieńsze niż te u „normalnych” zwierząt.

Naukowcy odkryli, że zmiany te były znacznie większe u samców niż u samic. I można je choć częściowo odwrócić przez wprowadzenie odpowiednich szczepów bakterii jelitowych. Odkrycie publikuje pismo „Translational Psychiatry”. I jak podkreślają uczeni, jest ono silnym dowodem na to, że bakterie jelitowe mogą mieć bezpośredni wpływ nie tylko na funkcjonowanie, ale też anatomiczną strukturę mózgu. Badacze sugerują, że być może pewnego dnia będzie można leczyć choroby demielinizacyjne, takie jak SM, przez zmianę składu drobnoustrojów zasiedlających nasze jelita!

W swojej pracy piszą: „Po raz pierwszy pokazujemy, że mikrobiom jest niezbędny dla właściwej i dynamicznej regulacji genów związanych z tworzeniem się i strukturą mieliny na aksonach w istocie białej. Mikroflora jelitowa może zatem stanowić potencjalny cel terapeutyczny w leczeniu zaburzeń psychiatrycznych związanych z mielinizacją w korze przedczołowej”.

Niewykluczone więc, że dbanie o prawidłową mikroflorę jelitową poprzez zdrowe odżywianie się oraz porzucenie palenia papierosów może mieć naprawdę znaczący wpływ na nasz mózg.

Cykl wideo „To Ci wyjdzie na zdrowie” przybliża tematy związane z ciałem i duszą. Rozmawiamy o zdrowiu, codziennych nawykach, profilaktyce i leczeniu. Przyglądamy się najnowszym odkryciom i fenomenom z zakresu medycyny. Oglądaj nas na zdrowie!