Nghiên cứu trên chuột: Serotonin, thuốc chống trầm cảm ảnh hưởng như thế nào đến vi khuẩn đường ruột
Serotonin và các loại thuốc nhắm vào serotonin, chẳng hạn như thuốc chống trầm cảm, có thể có ảnh hưởng lớn đến hệ vi sinh vật đường ruột, khoảng 100 nghìn tỷ vi khuẩn và các vi sinh vật khác sống trong ruột cơ thể người, theo một nghiên cứu trên chuột mới do các nhà sinh vật học từ Đại học của California, Los Angeles (UCLA).
Serotonin là một chất dẫn truyền thần kinh, hay chất truyền tin hóa học, phục vụ nhiều chức năng trong cơ thể con người, bao gồm cả đóng một vai trò quan trọng trong cảm xúc và hạnh phúc. Ước tính 90% serotonin của cơ thể được sản xuất trong ruột, nơi nó ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch của ruột.
Nhóm nghiên cứu đã xác định một loại vi khuẩn đường ruột cụ thể có thể phát hiện và vận chuyển serotonin vào tế bào vi khuẩn. Khi những con chuột được cho uống thuốc chống trầm cảm fluoxetine, hoặc Prozac, các nhà sinh học nhận thấy điều này làm giảm sự vận chuyển serotonin vào tế bào của chúng. Loại vi khuẩn ít được biết đến này được gọi là Turicibacter sanguinis.
Các phát hiện được công bố trên tạp chí Vi sinh vật tự nhiên.
“Nghiên cứu trước đây của chúng tôi cho thấy rằng các vi khuẩn đường ruột đặc biệt giúp ruột sản xuất serotonin. Trong nghiên cứu này, chúng tôi quan tâm đến việc tìm hiểu lý do tại sao họ có thể làm như vậy, ”tác giả cấp cao Tiến sĩ Elaine Hsiao, trợ lý giáo sư về sinh học và sinh lý học tích hợp của UCLA, và về vi sinh học, miễn dịch học và di truyền học phân tử tại Đại học UCLA cho biết; và về các bệnh tiêu hóa tại Trường Y David Geffen tại UCLA.
Hsiao và nhóm của cô ấy đã báo cáo trên tạp chí Ô vào năm 2015, ở chuột, một hỗn hợp vi khuẩn cụ thể, bao gồm chủ yếu là Turicibacter sanguinis và Clostridia, tạo ra các phân tử báo hiệu cho các tế bào ruột để tăng sản xuất serotonin.
Khi các nhà nghiên cứu nuôi những con chuột không có vi khuẩn, hơn 50% serotonin trong ruột của chúng bị thiếu. Nhưng khi nhóm nghiên cứu thêm lại một hỗn hợp vi khuẩn chủ yếu là Turicibacter và Clostridia, serotonin của chúng đã tăng lên mức bình thường.
Nghiên cứu đó khiến nhóm nghiên cứu thắc mắc tại sao vi khuẩn lại báo hiệu cho các tế bào ruột của chúng ta tạo ra serotonin. Vi khuẩn có sử dụng serotonin không, và nếu có, để làm gì?
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã thêm serotonin vào nước uống của một số con chuột và nuôi những con khác bị đột biến (được tạo ra bằng cách thay đổi một gen vận chuyển serotonin cụ thể) làm tăng mức serotonin trong ruột của chúng.
Sau khi nghiên cứu hệ vi sinh vật gặm nhấm, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng vi khuẩn Turicibacter và Clostridia tăng lên đáng kể khi có nhiều serotonin hơn trong ruột.
Các nhà nghiên cứu suy đoán nếu những vi khuẩn này tăng lên khi có sự hiện diện của serotonin, có lẽ chúng có một số máy móc tế bào để phát hiện serotonin.
Cộng tác với đồng tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Lucy Forrest và nhóm của cô ấy tại Viện Quốc gia về Rối loạn Thần kinh và Đột quỵ của Viện Y tế Quốc gia, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một loại protein trong nhiều loài Turicibacter có cấu trúc tương tự như một loại protein vận chuyển serotonin ở động vật có vú . Khi nuôi cấy Turicibacter sanguinis trong phòng thí nghiệm, họ phát hiện ra rằng vi khuẩn này nhập serotonin vào tế bào.
Trong một thí nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã thêm chất chống trầm cảm fluoxetine, chất thường ngăn chặn chất vận chuyển serotonin của động vật có vú, vào một ống chứa Turicibacter sanguinis. Họ nhận thấy vi khuẩn vận chuyển ít serotonin hơn đáng kể.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng việc để Turicibacter sanguinis tiếp xúc với serotonin hoặc fluoxetine ảnh hưởng đến mức độ vi khuẩn có thể phát triển trong đường tiêu hóa. Khi có serotonin, vi khuẩn phát triển ở mức cao ở chuột, nhưng khi tiếp xúc với fluoxetine, vi khuẩn chỉ phát triển ở mức thấp ở chuột.
Tác giả chính, Tiến sĩ Thomas Fung, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ cho biết: “Các nghiên cứu trước đây từ phòng thí nghiệm của chúng tôi và những người khác cho thấy các vi khuẩn cụ thể thúc đẩy mức serotonin trong ruột.
“Nghiên cứu mới của chúng tôi cho chúng tôi biết rằng một số vi khuẩn đường ruột có thể phản ứng với serotonin và các loại thuốc ảnh hưởng đến serotonin, như thuốc chống trầm cảm. Đây là một hình thức giao tiếp độc đáo giữa vi khuẩn và tế bào của chúng ta thông qua các phân tử được truyền thống công nhận là chất dẫn truyền thần kinh ”.
Những phát hiện mới phù hợp với ngày càng nhiều nghiên cứu cho thấy thuốc chống trầm cảm có thể làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột.
“Trong tương lai,” Hsiao nói, “chúng tôi muốn tìm hiểu xem liệu các tương tác của vi sinh vật với thuốc chống trầm cảm có gây ra hậu quả gì cho sức khỏe và bệnh tật hay không”.
Nguồn: Đại học California- Los Angeles
