Według naukowców zaburzony mikrobiom w krytycznych okresach rozwoju myszy może prowadzić do utrzymujących się agresywnych zachowań w późniejszym życiu.
Nowe badanie prowadzone przez prof. Omry’ego Korena i absolwentkę Atarę Uzan-Yuzari z Wydziału Lekarskiego Azrieli na Uniwersytecie Bar-Ilan ujawniło istotne dowody łączące mikrobiom jelitowy z agresywnym zachowaniem myszy.
Opublikowano w czasopiśmie Mózg, zachowanie i odpornośćw badaniu badano, w jaki sposób zakłócenia w mikrobiomie, szczególnie spowodowane stosowaniem antybiotyków we wczesnym okresie życia, mogą prowadzić do zwiększonej agresji.
Badanie opiera się na wcześniejszych ustaleniach, które wykazały korelację między ekspozycją na antybiotyki a zwiększoną agresją muszek owocowych. Wykorzystując model mysi, naukowcy poszli o krok dalej w swoich badaniach, badając zmiany behawioralne, biochemiczne i neurologiczne w odpowiedzi na zmiany w mikrobiomie.
Zespół przeszczepił także myszom mikrobiom pochodzący od niemowląt, które otrzymały antybiotyki wkrótce po urodzeniu, obserwując zauważalny wzrost agresji w porównaniu do tych, które otrzymały mikrobiom od niemowląt nienarażonych na antybiotyki.
Kluczowe ustalenia dotyczące agresji i zaburzeń mikrobiomu jelitowego
„Nasze odkrycia są rewolucyjne” – stwierdził prof. Koren. „Sugerują, że zakłócony mikrobiom w krytycznych okresach rozwojowych może prowadzić do utrzymujących się agresywnych zachowań w późniejszym życiu”.
Aby ocenić agresję, zespół badawczy zastosował paradygmat rezydent-intruz, w którym obca mysz jest wprowadzana do klatki domowej myszy rezydenta. Wyniki wykazały wyraźny związek pomiędzy zmniejszoną różnorodnością bakterii jelitowych – spowodowaną leczeniem antybiotykami – a zwiększoną agresją. Dodatkowo w mózgach myszy zaobserwowano istotne zmiany w metabolitach i ekspresji genów związane z agresją.
Badanie jest szczególnie godne uwagi ze względu na wykorzystanie „humanizowanych” myszy, którym wszczepiono ludzkie bakterie jelitowe. Takie podejście zwiększa znaczenie odkryć dla zdrowia i zachowania ludzi, dostarczając wiedzy na temat tego, jak narażenie na antybiotyki na wczesnym etapie życia może kształtować przyszłe zachowania społeczne.
W badaniu zbadano także mechanizmy biochemiczne leżące u podstaw tych zmian behawioralnych neuroprzekaźnik poziomy np serotonina i tryptofan w mózgach myszy. Zespół zidentyfikował kluczowe wzorce ekspresji genów w kilku obszarach mózgu, podkreślając przegrodę jako kluczowy obszar regulujący agresję.
Wyniki tego badania sugerują, że oś jelitowo-mózgowa odgrywa kluczową rolę w rozwoju agresji, szczególnie gdy mikrobiom zostaje zakłócony w kluczowych okresach rozwoju, takich jak niemowlęctwo. Otwiera to nowe możliwości zrozumienia, w jaki sposób interwencje na wczesnym etapie życia mogą wpłynąć na długoterminowe wyniki behawioralne, a także opracowania strategii łagodzących te skutki i poprawiających wyniki w zakresie zachowań społecznych.
Odniesienie: „Reakcja jelitowa? Rola mikrobiomu w agresji” Atara Uzan-Yulzari, Sondra Turjeman, Lelyan Moadi, Dmitriy Getselter, Efrat Sharon, Samuli Rautava, Erika Isolauri, Soliman Khatib, Evan Elliott i Omry Koren, 10 sierpnia 2024 r., Mózg, zachowanie i odporność.
DOI: 10.1016/j.bbi.2024.08.011
Badanie to zostało sfinansowane w ramach grantu konsolidacyjnego Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN).
