Νέα επιστημονική μελέτη δείχνει ότι η μεταμόσχευση εντερικού μικροβιώματος από νεαρά ζώα μπορεί να ενισχύσει την εγκεφαλική πλαστικότητα σε ηλικιωμένα ποντίκια, ανοίγοντας τον δρόμο για πιθανές μελλοντικές θεραπείες νευρολογικών διαταραχών που μέχρι σήμερα αντιμετωπίζονται κυρίως στην παιδική ηλικία.
Η αμβλυωπία, γνωστή και ως «τεμπέλικο μάτι», επηρεάζει σχεδόν 100 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως και εμφανίζεται όταν ο εγκέφαλος προτιμά το ένα μάτι έναντι του άλλου, ενισχύοντας τις νευρικές συνδέσεις του ενός και αποδυναμώνοντας του άλλου. Συνήθως, αν διαγνωστεί έγκαιρα, αντιμετωπίζεται στην παιδική ηλικία με κάλυψη του ισχυρότερου ματιού, ώστε ο εγκέφαλος να αναγκαστεί να δημιουργήσει νέες συνδέσεις με το πιο αδύναμο.
Η αποτελεσματικότητα αυτής της θεραπείας βασίζεται στη νευροπλαστικότητα, μια ικανότητα του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου να προσαρμόζεται, η οποία όμως μειώνεται σημαντικά με την ηλικία. Νεότερες έρευνες δείχνουν ότι παράγοντες του τρόπου ζωής μπορούν να επιβραδύνουν αυτή την απώλεια.
Ωστόσο, για πρώτη φορά, επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ηλικιωμένα ποντίκια που έλαβαν μεταμόσχευση εντερικού μικροβιώματος από νεότερα ζώα παρουσίασαν αυξημένη εγκεφαλική πλαστικότητα. Το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι ο ηλικιωμένος εγκέφαλος μπορεί να ανακτήσει ικανότητες προσαρμογής που θεωρούνται χαρακτηριστικές της παιδικής ηλικίας, προσφέροντας ελπίδα για μελλοντικές θεραπείες.
Πώς το εντερικό μικροβίωμα επηρεάζει την εγκεφαλική πλαστικότητα
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής την Paola Tognini από τη Σχολή Προχωρημένων Σπουδών Sant’Anna της Πίζας διερεύνησε κατά πόσο το εντερικό μικροβίωμα συμβάλλει στη νευροπλαστικότητα και αν η τροποποίησή του μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του εγκεφάλου ακόμη και στην ενήλικη ζωή. Για τον σκοπό αυτό, οι επιστήμονες χορήγησαν σε νεαρά ποντίκια αντιβιοτικά ευρέος φάσματος για δέκα ημέρες, προκαλώντας σημαντικές αλλαγές στη μικροβιακή τους ισορροπία και μείωση βακτηρίων της οικογένειας Lachnospiraceae, τα οποία παράγουν νευροπροστατευτικά λιπαρά οξέα.
Στη συνέχεια, εφαρμόστηκε δοκιμασία κάλυψης ενός ματιού για την αξιολόγηση της νευροπλαστικότητας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μόνο τα ζώα με φυσιολογικό μικροβίωμα εμφάνισαν την αναμενόμενη αναδιοργάνωση των νευρικών κυκλωμάτων. Η ανάλυση γονιδιακής έκφρασης στον οπτικό φλοιό αποκάλυψε σημαντικές διαφορές σε πάνω από 1.000 γονίδια, μεταξύ των οποίων όσα σχετίζονται με τη μυελίνωση και τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.
Η μεταμόσχευση μικροβιώματος από νεαρά ζώα ανατρέπει τα δεδομένα
Στο τελικό στάδιο της μελέτης, οι ερευνητές μετέφεραν εντερικό μικροβίωμα από νεαρά ποντίκια περίπου 30 ημερών σε ενήλικα ζώα ηλικίας τεσσάρων μηνών, ενώ μια δεύτερη ομάδα ενηλίκων έλαβε μικροβίωμα από συνομήλικα ζώα για λόγους σύγκρισης. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά, καθώς μόνο τα ζώα που έλαβαν μικροβίωμα από νεαρά ποντίκια ανέκτησαν την ικανότητα νευροπλαστικότητας, παρουσιάζοντας αντίδραση στο πείραμα κάλυψης του ενός ματιού παρόμοια με εκείνη των νεαρών ζώων.
Η Parisa Gazerani από το Oslo Metropolitan University, που δεν συμμετείχε στη μελέτη, σημείωσε ότι τα ευρήματα δείχνουν πως το μικροβίωμα μπορεί να επηρεάζει ενεργά την ανάπτυξη του εγκεφάλου και τον χρονισμό της νευροπλαστικότητας.
Σύμφωνα με τη μελέτη, οι μικροβιακές κοινότητες φαίνεται να συνεργάζονται με γενετικούς, ανοσολογικούς και αισθητηριακούς μηχανισμούς, επηρεάζοντας την ωρίμανση των νευρωνικών κυκλωμάτων.
Προοπτικές για την ιατρική του μέλλοντος με «φρένο» από τους επιστήμονες
Εάν τα ευρήματα της μελέτης επιβεβαιωθούν και στον άνθρωπο, οι προοπτικές θα μπορούσαν να είναι ιδιαίτερα σημαντικές για την ιατρική και τη νευροεπιστήμη. Η Harriët Schellekens από το University College Cork επισημαίνει ότι η αξιοποίηση του μικροβιώματος θα μπορούσε μελλοντικά να συμβάλει όχι μόνο στην ανάπτυξη του εγκεφάλου στην παιδική ηλικία, αλλά και στη βελτίωση της μάθησης, στην αποκατάσταση μετά από εγκεφαλικές βλάβες και στην αντιμετώπιση των επιπτώσεων της γήρανσης ή νευρολογικών παθήσεων.
Ωστόσο, τονίζει ότι ο στόχος δεν είναι μια γενικευμένη χρήση μεταμοσχεύσεων μικροβιώματος, αλλά ο εντοπισμός συγκεκριμένων μικροοργανισμών ή μεταβολιτών που ευθύνονται για τα θετικά αποτελέσματα. Οι επιστήμονες παραμένουν ιδιαίτερα προσεκτικοί, καθώς τα δεδομένα δεν μπορούν ακόμη να μεταφερθούν απευθείας στον άνθρωπο, λόγω της πολυπλοκότητας του εγκεφάλου και των πολλών παραγόντων που επηρεάζουν το μικροβίωμα.
Παράλληλα, η έρευνα αναδεικνύει τη σημασία της ορθολογικής χρήσης των αντιβιοτικών, ειδικά στην παιδική ηλικία, καθώς η αλόγιστη χρήση τους ενδέχεται να επηρεάσει την ανάπτυξη του εγκεφάλου μέσω της διαταραχής του εντερικού μικροβιώματος.
(Με πληροφορίες από NewScientist, PopularMechanics)
