Transplantation von Darm-Bakterien verändert, depression relevanten Verhaltens -, Gehirn-Entzündung in Tieren: die Kenntnis der stress-Biologie können schließlich bakterielle Behandlungen für psychiatrische Störungen

Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Transplantation von Darmbakterien, von einem Tier, das anfällig für soziale stress zu einer nicht-gestresste Tier, kann dazu führen, anfällig Verhalten in den Empfänger. Die Forschung zeigt details biologischen Wechselwirkungen zwischen dem Gehirn und Darm, die vielleicht eines Tages führen zu probiotischen Therapien für menschliche psychiatrische Erkrankungen wie depression.

„In Ratten, die zeigen, dass depressive Typ-Verhalten in einem Labor-test fanden wir, dass stress Veränderungen Ihren Darm mikrobiom — die Bevölkerung von Bakterien im Darm,“ sagte Studie Führer Seema Bhatnagar, PhD, Neurowissenschaftler in der Abteilung für Anästhesiologie und Intensivmedizin am Krankenhaus der Kinder von Philadelphia (CHOP). „Außerdem, wenn wir transplantierten Bakterien aus diesen stress-anfällige Ratten in Ratten, die noch nicht hervorgehoben worden, die Empfänger-Tiere zeigten ein ähnliches Verhalten.“

Bhatnagar Hinzugefügt, dass auch stress eine erhöhte Entzündung in den Gehirnen von anfälligen Ratten, und dass diese Entzündung erschien in ungestressten Ratten nach, die Sie erhielten Transplantate von gefährdeten Tieren.

Die Studie team veröffentlichte Ihre Ergebnisse online am 4. März 2019 in die Molekulare Psychiatrie.

Bhatnagar, führt die Stress-Neurobiologie-Programm zu HACKEN, und viele Ihrer co-Autoren sind Mitglieder des PennCHOP Mikrobiom-Programm, eine Zusammenarbeit zwischen Forschern an den HACKEN und der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania. Das Programm zielt darauf ab, besser zu verstehen, die Gemeinschaften von Mikroben in unserem Körper und verändern Ihre Eigenschaften zu verbessern, die menschliche Gesundheit. Chunyu Zhao, PhD, der das Programm, durchgeführt von mikrobiom-Analyse der Daten und ist co-Autor des Papiers.

Wissenschaftler wissen bereits, dass Gehirn und Darm beeinflussen sich gegenseitig. Bei Menschen, Patienten mit psychiatrischen Erkrankungen haben unterschiedliche Populationen von Darm-Mikroben gegenüber Mikroben bei gesunden Menschen, mit parallelen Erkenntnisse auch in Tiermodellen für psychiatrische Erkrankungen. Diese Studie untersucht Mechanismen in Bezug auf Hirn-Entzündung, die microbiomes und stress.

„Menschen tun nicht alle reagieren identisch auf die gleichen Belastungen-manche sind anfälliger als andere, um die Entwicklung von psychiatrischen Störungen, andere sind widerstandsfähiger“, sagt Bhatnagar. „Etwas ähnliches geschieht im Labor Tiere.“

In Nagetiere, soziale Hierarchien und Territorialität sind bedeutende Quellen von stress. In der Labor-Forscher-Modell Stressoren mit validierte Verhaltens-tools wie einem forcierten schwimmtest oder social-defeat-test, um zu prüfen, wie die Tiere nutzen Bewältigungsstrategien, um mit stress umzugehen. Ratten, die zu bewältigen Sie mehr passiv sind anfälliger für die Auswirkungen von stress, denn Sie weisen auch mehr Angst – und depressive Typ-Verhalten, während die Ratten, die Sie bewältigen mehr aktiv sind widerstandsfähig gegen die Auswirkungen von sozialem stress. Basierend auf diesen Einschätzungen, die Forscher klassifiziert die Tiere, die entweder anfällig oder resistent.

Die Studie team analysiert die fäkale microbiomes von anfälligen Ratten, belastbar Ratten, eine nicht belastete Kontrollgruppe und einer Placebogruppe. Sie fanden heraus, dass anfällige Ratten hatten höhere Anteile von bestimmten Bakterien, wie Clostridien, als die anderen Gruppen.

Sie wird dann durchgeführt fäkale Transplantationen von drei Spender-Gruppen-anfälligen Ratten, belastbar Ratten oder der Kontrolle nicht-gestresste Ratten — in naïfünf Ratten, die Tiere, die bisher nicht beansprucht. Sie fanden, dass verschiedene microbiomes geändert depressiv-wie Verhalten. Ratten-Transplantaten von anfälligen Ratten wurden verfolgen eher depressiv-wie Verhalten, während Ratten-Transplantaten von resistenten Tieren oder nicht gestresste Tiere nicht zeigen keine änderungen im Verhalten oder in der neuronalen Maßnahmen. Muster des Gehirns entzündliche Prozesse, die bei den Empfängern auch ähnelten denen gesehen, die in den Gehirnen der gefährdeten Tiere, was darauf hindeutet, dass die immun-modulierende Wirkung von Darmbakterien wie Clostridien können gefördert haben, die Entzündung. Doch Transplantationen haben sich nicht wesentlich ändern, Angst-ähnliches Verhalten.

Der Befund, dass die Darm-Transplantation von gefährdeten Ratten erhöhte depressive-Typ-Verhalten, aber keine Angst-Typ-Verhalten in nicht-gestressten Empfänger kann auf verschiedenen Mechanismen. Die Autoren, sagte dieser Unterschied deutet darauf hin, dass depressive Typ-Verhalten sind mehr reguliert durch die Darm microbiome, in der Erwägung, dass die Angst-ähnliches Verhalten sind in Erster Linie beeinflusst durch die neuronale Aktivität Veränderungen produziert, die von stress-erleben.

„Obwohl viel mehr Forschung zu tun bleibt, können wir uns vorstellen, zukünftige Anwendungen, in denen wir nutzen könnten Kenntnisse in der mikrobiom-Gehirn-Interaktionen zur Behandlung von menschlichen psychiatrischen Erkrankungen“, sagt Bhatnagar. „Die Leute sind bereits over-the-counter Probiotika als Nahrungsergänzungsmittel. Wenn wir schließlich zu validieren vorteilhaft behavioral Auswirkungen von bestimmten Bakterien, konnten wir die Bühne für neue psychiatrische Behandlungsmethoden.“