Nghiên cứu về loài gặm nhấm: Vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng như thế nào đến chứng lo âu

Một nghiên cứu mới từ Ireland trên các loài gặm nhấm cho thấy một số vùng não liên quan nhiều đến lo lắng và trầm cảm bị ảnh hưởng đáng kể bởi các vi khuẩn đường ruột thông qua các phân tử sinh học gọi là microRNA (miRNA).

Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Hệ vi sinh vật, làm sáng tỏ cách vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến các hành vi giống như lo lắng.

Các nhà nghiên cứu từ Viện APC Microbiome tại Đại học College Cork đã nghiên cứu mối liên hệ giữa vi khuẩn đường ruột và miRNA trong não và phát hiện ra rằng một số lượng đáng kể miRNA đã bị thay đổi trong não của những con chuột không có vi khuẩn. Những con chuột này, được nuôi dưỡng trong bong bóng không có mầm bệnh, có biểu hiện lo lắng bất thường, suy giảm khả năng hòa đồng và nhận thức cũng như gia tăng các hành vi giống như trầm cảm.

Tiến sĩ Gerard Clarke, tác giả tương ứng cho biết: “Các vi khuẩn đường ruột dường như ảnh hưởng đến miRNA trong hạch hạnh nhân và vỏ não trước trán.

“Điều này rất quan trọng vì những miRNA này có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý cơ bản đối với hoạt động của hệ thần kinh trung ương và trong các vùng não, chẳng hạn như hạch hạnh nhân và vỏ não trước, có liên quan nhiều đến lo lắng và trầm cảm.”

miRNA là các chuỗi nucleotide ngắn (các khối cấu tạo của DNA và RNA), có thể ảnh hưởng đến cách các gen được biểu hiện. Rối loạn điều hòa hoặc rối loạn chức năng của các phân tử này được cho là yếu tố cơ bản góp phần gây ra các rối loạn tâm thần liên quan đến căng thẳng, các bệnh thoái hóa thần kinh và các bất thường về phát triển thần kinh. Ngoài ra, những thay đổi miRNA trong não có liên quan đến các hành vi giống như lo lắng.

“Có thể điều chỉnh miRNA trong não để điều trị các rối loạn tâm thần nhưng nghiên cứu trong lĩnh vực này đã phải đối mặt với một số thách thức, chẳng hạn như tìm kiếm các hợp chất an toàn và ổn định sinh học có thể vượt qua hàng rào máu não và sau đó hoạt động Clarke cho biết vị trí mong muốn trong não.

“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng một số rào cản cản trở việc khai thác tiềm năng điều trị của miRNA có thể được xóa bỏ bằng cách nhắm mục tiêu vào hệ vi sinh vật đường ruột”.

Phát hiện cho thấy mức độ 103 miRNA khác nhau trong hạch hạnh nhân và 31 trong vỏ não trước của những con chuột được nuôi mà không có vi khuẩn đường ruột (chuột GF) so với những con chuột thông thường. Tuy nhiên, việc bổ sung trở lại hệ vi sinh vật đường ruột sau này đã bình thường hóa một số thay đổi đối với miRNA trong não.

Nghiên cứu cho thấy rằng một hệ vi sinh vật khỏe mạnh là cần thiết để điều chỉnh thích hợp các miRNA trong các vùng não này. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng thao tác của hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến các hành vi giống như lo lắng nhưng đây là lần đầu tiên hệ vi sinh vật đường ruột được liên kết với miRNA ở cả hạch hạnh nhân và vỏ não trước, theo các tác giả.

Để xác định miRNAs nào có trong hạch hạnh nhân và vỏ não trước, các nhà nghiên cứu đã sử dụng giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) trên các nhóm 10-12 chuột đối chứng có hệ vi sinh vật đường ruột bình thường, chuột GF và chuột ngoại GF - có vi khuẩn bằng cách nhốt chúng với những con chuột đối chứng - và những con chuột trưởng thành có hệ vi sinh vật bình thường đã bị cạn kiệt do kháng sinh.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc làm cạn kiệt hệ vi sinh vật của chuột trưởng thành bằng thuốc kháng sinh sẽ ảnh hưởng đến một số miRNA trong não theo cách tương tự đối với chuột GF. Điều này cho thấy rằng ngay cả khi một hệ vi sinh vật khỏe mạnh tồn tại trong giai đoạn đầu đời, những thay đổi sau đó ở tuổi trưởng thành có thể tác động đến miRNA trong não liên quan đến các hành vi giống như lo lắng, theo các tác giả.

Các nhà nghiên cứu cho biết cơ chế chính xác mà hệ vi sinh vật đường ruột có thể ảnh hưởng đến các miRNA trong não vẫn chưa rõ ràng. Và trong khi nghiên cứu cho thấy tác động của hệ vi sinh vật lên miRNA có ở nhiều loài (chuột nhắt và chuột cống), nghiên cứu sâu hơn về mối liên hệ giữa vi khuẩn đường ruột, miRNA và các hành vi giống như lo lắng là cần thiết trước khi phát hiện có thể được dịch sang bối cảnh lâm sàng.

Clarke cho biết: “Đây là nghiên cứu ở giai đoạn đầu nhưng khả năng đạt được tác động mong muốn lên miRNA ở các vùng não cụ thể bằng cách nhắm mục tiêu vào hệ vi sinh vật đường ruột - ví dụ bằng cách sử dụng các loại thuốc hỗ trợ sinh lý - là một triển vọng hấp dẫn.

Nguồn: BioMed Central