چشم انداز میکروارگانیسم های روده و بیماری های عصبی قسمت 2

ترکیب میکروبیوتای روده در تعدیل عملکردهای عصبی

آزمایش‌ها بر روی حیوانات بدون میکروب نشان داده‌اند که کلونیزاسیون میکروبیوتای روده یک نیاز کلیدی برای توسعه CNS و ENS است و استعمار ناکارآمد میکروبیوتا منجر به تغییر بیان ژن و سنتز انتقال‌دهنده‌های عصبی و همچنین تغییر عملکردهای حسی-حرکتی روده می‌شود. 41-45].

ارتباط بین فلور روده و حافظه یک حوزه تحقیقاتی بوده است که در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات نشان داده اند که میکروارگانیسم های موجود در فلور روده ارتباط نزدیک تری با مغز دارند و بر سلامت جسمی و روانی ما تأثیر می گذارند.

اول از همه، فلور روده تأثیر مهمی بر سلامت جسمی دارد. میکروارگانیسم های موجود در روده می توانند غذا را هضم کرده و مواد مغذی تولید کنند تا به حفظ سلامت جسمانی کمک کنند. هنگامی که فلور روده نامتعادل باشد، مشکلاتی مانند جذب ضعیف مواد مغذی و اختلالات سیستم ایمنی را به دنبال خواهد داشت که به نوبه خود بر سلامت بدن تأثیر می گذارد.

با این حال، فلور روده نه تنها بر سلامت جسمانی تأثیر می گذارد، بلکه ارتباط نزدیکی با حافظه دارد. مطالعات نشان داده اند که میکروارگانیسم های موجود در فلور روده می توانند از روده وارد گردش خون و مغز شده و بر عملکرد آنها تأثیر بگذارند. عدم تعادل فلور روده ممکن است خطر ابتلا به بیماری آلزایمر و سایر بیماری های عصبی را افزایش دهد.

در عین حال، فلور روده نیز بر احساسات و وضعیت روانی تأثیر می گذارد. باکتری‌های روده مواد شیمیایی آزاد می‌کنند که بر آزادسازی انتقال‌دهنده‌های عصبی در مغز تأثیر می‌گذارند و در نتیجه بر وضعیت روانی تأثیر می‌گذارند. به همین دلیل است که گاهی اوقات در معده احساس ناراحتی می کنیم و تحریک پذیر می شویم.

بنابراین، حفظ سلامت فلور روده برای سلامت کل بدن ما بسیار مهم است. چگونه سلامت روده را حفظ کنیم؟ اولین چیز این است که به رژیم غذایی منظم پایبند باشید، ساختار رژیم غذایی سالمی داشته باشید، غذاهای غنی از فیبر رژیمی را بیشتر مصرف کنید و غذاهای فرآوری شده و غذاهای پرچرب و قندی را کمتر مصرف کنید. دوم تمرکز بر ورزش و کاهش استرس، حفظ ذهنیت شاد و نگرش مثبت نسبت به زندگی برای کاهش تاثیر منفی روده و روانشناسی است.

در نهایت، باید بدانیم که فلور روده ارتباط تنگاتنگی با سلامت ما دارد. به حفظ سلامت روده و روانی توجه کنید، از بسیاری جهات مانند رژیم غذایی و ورزش از بدن خود مراقبت کنید و سلامتی بهتری برای خود ایجاد کنید. مشاهده می شود که ما نیاز به بهبود حافظه داریم و سیستانچ می تواند به طور قابل توجهی حافظه را بهبود بخشد زیرا سیستانچ دارای اثرات آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و ضد پیری است که می تواند به کاهش اکسیداسیون و واکنش های التهابی در مغز کمک کند و در نتیجه از سلامت بدن محافظت کند. سیستم عصبی علاوه بر این، سیستانچ همچنین می تواند رشد و ترمیم سلول های عصبی را تقویت کند و در نتیجه اتصال و عملکرد شبکه عصبی را افزایش دهد. این اثرات می تواند به بهبود حافظه، توانایی یادگیری و سرعت تفکر کمک کند و همچنین می تواند از بروز اختلالات شناختی و بیماری های عصبی جلوگیری کند.

برای بهبود حافظه کوتاه مدت، روی دانستن کلیک کنید

به طور مشابه، مواد مغذی موجود در دستگاه گوارش، آبشاری از رویدادهای عصبی و هورمونی را آغاز می کنند و به مغز در مورد تغییرات مداوم تغذیه ای پیام می دهند. فیبرهای عصبی آوران اطلاعات را از روده به مراکز زیر قشری و قشر مغز منتقل می‌کنند و فیبرهای اثرگذار اطلاعات را به عضلات صاف روده منتقل می‌کنند [46].

هورمون‌های روده آزاد شده از سلول‌های روده اغلب اطلاعات را از طریق ارتباط مستقیم با CNS از طریق فیبرهای آوران به مغز منتقل می‌کنند. برخی دیگر مستقیماً به سیستم گردش خون رها می شوند و اثرات آنها معمولاً پس از ورود به مغز احساس می شود [47].

تحریک عصب واگ سیستم پاراسمپاتیک ANS برای میکروبیوتای روده ضروری است تا بر عملکرد عصبی فیزیولوژیک تأثیر بگذارد [48].

آزمایشی بر روی موش های وازکتومی شده حتی پس از درمان با پروبیوتیک لاکتوباسیلوس رامنوسوس هیچ نشانه ای از پیشرفت در خواص رفتاری را نشان نداد، بنابراین نشان می دهد که تحریک عصب واگ و انتقال سیگنال ها از طریق عصب واگ در ایجاد تغییرات رفتاری بسیار مهم است [49].

انتقال پیام از روده به ساقه مغز توسط عصب واگ تحریک شده از طریق هسته و گانگلیون گره نشان دهنده اتصال رله ورودی-محور-مغز است. سلول های انترواندوکرین هورمون های پپتیدی ترشح می کنند که تمایل به فعال کردن عصب واگ دارند، بنابراین اطلاعات را به مغز منتقل می کنند. [50].

قرار گرفتن سلول های انترو غدد درون ریز نزدیک به لومن و همچنین میکروبیوم روده تعامل با میکروب های روده را از طریق متابولیت های تولید شده تسهیل می کند و در نتیجه ترشح هورمون های پپتیدی اختصاصی را حفظ می کند.

علاوه بر این، متابولیت‌های سنتز شده توسط میکروبیوتا اغلب توسط سیستم گردش خون جذب می‌شوند، در حالی که متابولیت‌هایی با شکل‌هایی شبیه قندها و ویتامین‌ها از طریق ناقلین خاص منتقل می‌شوند [51].

در صورت شکسته شدن اپیتلیوم، متابولیت‌ها می‌توانند از غشاء عبور کنند و به سایر میکروبستوها اجازه می‌دهند از سد بگریزند، در نتیجه منجر به عدم تعادل میکروبی یا دیس بیوز و به دنبال آن التهاب می‌شود.

بنابراین، سیستم گردش خون، انتقال سیگنال‌ها به مغز را همراه با انتقال متابولیت کنترل می‌کند. میکروبیوتای روده، مولکول‌هایی مانند لیپوپلی‌ساکاریدها (LPS) و پپتیدوگلیکان‌ها را آزاد می‌کند که باعث تحریک پاسخ ایمنی می‌شوند. در موارد خاص، باکتری های گرم منفی سنتز کننده LPS از روده به سیستم گردش خون منتقل می شوند، بنابراین واکنش های ایمنی محیطی را فعال می کنند.

آزمایش‌ها ایجاد نقص‌های رفتاری مانند افسردگی را در نتیجه فعال‌سازی سیستم ایمنی محیطی نشان می‌دهند [52].

مطالعات روی موش‌های بدون میکروب، ارتباط بین میکروب‌های روده و پاسخ ایمنی حاصل را نشان می‌دهد، بنابراین تأثیر میکروبیوتا بر عملکردهای عصبی از طریق پاسخ ایمنی را نشان می‌دهد [53].

علاوه بر این، میکروبیوم روده می تواند از طریق بیان و سنتز انتقال دهنده های عصبی مانند سروتونین، GABA، ملاتونین، هیستامین، و استیل کولین و عوامل نوروتروفیک مانند فاکتور نوروتروفیک مشتق شده از مغز (BDNF) با مغز تعامل کند که به نوبه خود بر فعالیت ENS تأثیر می گذارد [54, 55].

یک مطالعه نشان داده است که میکروبیوتای مرتبط با رشد می‌تواند توسعه نورون‌های اولیه را تسهیل کند، فرآیندی که به عنوان نوروژنز و همچنین الیگودندروسیت شناخته می‌شود و این ممکن است با تأثیرات التهاب عصبی و IGF در گردش باشد [56].

مطالعه دیگری با استفاده از مدل‌های موش بدون میکروب بالغ نشان داد که فقدان میکروبیوتای طبیعی روده با افزایش نفوذپذیری سد خونی مغزی (BBB) ​​مرتبط است [57].

نقش مغز در تعدیل عملکرد روده

مغز نقش اصلی را در کنترل عملکرد روده ایفا می کند (به عنوان مثال، تغییرات در تحرک، ترشح اسید، پاسخ ایمنی مخاطی، اطمینان از نگهداری مناسب لایه مخاطی و بیوفیلم) [58].

مغز همچنین تمایل دارد بر ترکیب میکروبیوتا و همچنین عملکرد آن از طریق تغییر در نفوذپذیری روده تأثیر بگذارد. یک مطالعه نشان داد که استرس حاد به تغییرات مورفولوژیکی سد اپیتلیال کولون و بیان کمتر mRNA پروتئین اتصال محکم ZO-2 [59] کمک می‌کند و بنابراین ممکن است به میکروارگانیسم‌های روده اجازه انتشار دهد. مغز عملکردهای ایمنی را از طریق ANS هدایت می کند.

CNS همچنین ممکن است بر فعالیت ماست سل تأثیر بگذارد و انتشار واسطه ماست سل ممکن است منجر به اختلال عملکرد روده شود. یک مطالعه نشان داد که استرس می تواند فعالیت ماستسل را تعدیل کند و منجر به آزادسازی هیستامین و تریپتاز شود [60].

محصولات ماست سل مانند فاکتور آزاد کننده کورتیکوتروپین باعث افزایش نفوذپذیری اپیتلیال می شوند و از این رو دسترسی باکتری ها به سلول های ایمنی در لامینا پروپریا را تسهیل می کنند. استرس خفیف در موش های صحرایی بالغ در نتیجه جدایی مادر نوزاد با ایجاد اختلال در عملکرد سد کولون ناشی از کورتیک همراه است. آزاد کردن گیرنده های هورمونی [61].

آزمایش‌های آزمایشگاهی روی موش‌ها نشان داده‌اند که بولبکتومی بویایی دو طرفه منجر به القای افسردگی می‌شود که منجر به بیان بالاتر هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین مرکزی و همچنین سطح سروتونین می‌شود [62].

مشخص شد که این تغییرات با پروفایل میکروبی روده تغییر یافته مرتبط است. ترشح نوراپی نفرین در طول استرس منجر به بیان بیماریزایی سودوموناس آئروژینوزا می شود که ممکن است باعث سپسیس روده شود [63]، و بنابراین استرس ممکن است منجر به بیان عوامل حدت توسط میکروارگانیسم های خاص روده در میزبان مناسب شود.

نوراپی نفرین همچنین باعث تکثیر بسیاری از گونه های مختلف میکروب های روده ای می شود و ممکن است منجر به رشد بیشتر اشریشیا کلی پاتوژن و غیر بیماری زا شود.

شواهد نشان می دهد که میکروبیوتای روده نقش کلیدی در ارتباط دو طرفه بین روده و سیستم عصبی دارد. تعامل آن با CNS با اضطراب، استرس و عملکرد حافظه همراه است. علاوه بر این، CNS همچنین تمایل دارد بر ترکیب میکروبی از طریق اختلال در موکوسال هابیتات تأثیر بگذارد.

این گونه است که جامعه میکروبی روده بر مغز انسان و معمولاً کل بدن تأثیر می گذارد، همانطور که مغز نحوه عملکرد بدن انسان را تعریف می کند. بنابراین، یک اختلال قابل توجه در میکروبیوتای روده می تواند منجر به اختلال در عملکرد کلی بدن شود و در نتیجه باعث شروع یا پیشرفت بیماری های خاص یا عوارض سلامتی شود.

مجدداً، به دلیل ارتباط مستقیم با مغز، عملکرد عصبی تأثیرگذار بیشتر از سایر عوارض است که در نتیجه اختلال CNS توسط اختلال در جامعه میکروبیوم آشکار می شود.

ارتباط میکروارگانیسم های روده با اختلالات عصبی

اختلال طیف اوتیسم

اختلال طیف اوتیسم (ASD) یک اختلال عصبی روانپزشکی است که با رفتارهای کلیشه ای، شهرهای ناتوانی شناختی، و نقص در ارتباطات یا تعاملات اجتماعی مشخص می شود [64،65].

اصطلاح "طیف" نشان دهنده تغییرات در نوع و شدت علائم است. بیماران در محدوده خفیف احتمالا به طور مستقل عمل می کنند، در حالی که بیماران با علائم شدید ممکن است نیاز به حمایت قابل توجهی در زندگی روزمره خود داشته باشند.

این بیماری قبل از 3 سالگی بروز می کند، معمولاً از هر 68 چی کودک، یکی را مبتلا می کند و در مردان چهار برابر بیشتر از زنان است [66،67]. این اختلال علاوه بر ناهمگن بودن، با یک پاتوفیزیولوژی مبهم و همچنین مکانیسم‌های سببی مرتبط با میکروبیوتای روده، مانند سمیت گلوتامات، استرس اکسیداتیو، استرس و التهاب عصبی مشخص می‌شود [68].

عوامل فیزیولوژیکی که تمایل به برجسته کردن تأثیر میکروبیوتای روده بر اوتیسم دارند ممکن است شامل واکنش‌های خودایمنی، واکنش‌های غذایی، بیماری دستگاه گوارش فوقانی، مدفوع غیرطبیعی، انتروکولیت اوتیستیک، روده نشتی، التهاب بیش از حد، سطوح نابهنجار گلوتاتیون و سطوح نامنظم فلز یا مواد معدنی باشد [69].

در کودکان مبتلا به اوتیسم، نفوذپذیری روده ممکن است منجر به نشتی شود که منجر به جذب مولکول‌های نوروتوکسیک در غشای روده می‌شود که در اثر التهاب آسیب دیده و منجر به اختلالات عصبی می‌شود [70،71].

به دنبال توسعه روده نشت‌دار، که مولکول‌ها را قادر می‌سازد وارد جریان خون شوند، فعال شدن سیستم ایمنی، آسیب بافتی و آسیب بافت مغز ممکن است در طول زمان ظاهر شود.

پپتیدهای افیونی تولید شده توسط رژیم های غذایی خاص نیز ممکن است بر الگوهای رفتاری اوتیسم مانند کاهش اجتماعی شدن، کاهش پاسخ به درد، زبان غیرعادی و رفتارهای خود آزاری یا تکراری از طریق تداخل با عملکرد انتقال دهنده های عصبی تأثیر بگذارند.

با این حال، هنوز یک پیوند مستقیم شناسایی نشده است. مطالعات بیشتر مشاهده کرده اند که کودکان مبتلا به ASD نشاسته، تنقلات و غذاهای فرآوری شده را ترجیح می دهند در حالی که میوه ها، سبزیجات و پروتئین ها را رد می کنند [72،73].

اگرچه عدم تعادل در میکروبیوتای روده ممکن است به دیس بیوز روده منجر شود، چندین باکتری بیماری زا ممکن است در حضور سیستم ایمنی ضعیف منجر به اختلالات عصبی شوند.

سموم تولید شده توسط باکتری ممکن است در جریان خون تجمع پیدا کند و منجر به گیجی، هذیان و حتی کما شود. مخمرها همچنین به عنوان کمک کننده به بیماری های عصبی شناخته شده اند زیرا آنها به تولید مواد شیمیایی کمک کننده معروف هستند و همچنین سطوح افزایش یافته در بیماران ASD مشاهده شده است [74].

علت ارتباطی بین میکروبیوتای روده و اوتیسم پس از پیوند میکروبیوتای روده از اهداکنندگان اوتیستیک به موش‌های بدون میکروب که منجر به القای رفتارهای اوتیسم در یک مدل جونده شد، تأیید شد [75].

فرضیه ای توسط ویلیامز و همکاران. نشان می‌دهد که کودکان مبتلا به ASD فاقد باکتریویدیت‌ها هستند که محرک‌های مهم هضم پلی‌ساکارید هستند و بنابراین بیماران ASD نه تنها توانایی تجزیه کربوهیدرات‌های غیرعادی دارند، بلکه دارای دیس‌بیوز مخاطی نیز هستند [76].

به دنبال این، یک تجزیه و تحلیل متاژنومیک نشان داد که بیماران ASD باکترویدیت‌ها را کاهش داده‌اند، نسبت Firmicutes به Bacteroidetes و افزایش Betaproteobacteria را نشان می‌دهند [77].

علاوه بر این، یک مطالعه پیروسکانسینگ میکرو فلور مدفوع تفاوت های عمده ای را در اکتینوباکتریا و پروتئوباکتریوم فیلا در مقایسه با افراد سالم نشان داد [76]. این مطالعه pyrosequencing همراه با سه مطالعه دیگر، همچنین افزایش تعداد گونه های Desulfovibrio و Bacteroides vulgatus را در مدفوع بیماران ASD نشان داد [78-80].

گونه های Desulfovibrio همچنین با افزایش تولید اسید پروپیونیک مرتبط هستند که می تواند در پاتوژنز ASD نقش داشته باشد [81]. علاوه بر این، سطوح پایین‌تر Akkermansia، باکتری‌هایی که موسین را در کودکان مبتلا به ASD تخریب می‌کنند، نشان‌دهنده یک سد مخاطی دستگاه گوارش نازک‌تر در مقایسه با گروه کنترل بود. این ممکن است منجر به اختلال در نفوذپذیری روده در کودکان مبتلا به ASD شود [82،83].

مطالعه دیگری نشان داد که تعداد و نوع گونه‌های Clostridium و Ruminococcus در کودکان عادی در مقایسه با کودکان ASD در هنگام کشت با استفاده از روش‌های کشت بی‌هوازی پایه برای شمارش و جداسازی میکروارگانیسم‌ها و به دنبال آن هدف‌گیری PCR 16SrDNA در جدایه‌ها تفاوت معنی‌داری داشت [78].

به دنبال این، مطالعه ای توسط سونگ و همکاران. نشان داد که گروه های کلاستر کلستریدیوم I و XI و کلستریدیوم bolteae به طور قابل توجهی در کودکان مبتلا به اوتیسم در هنگام استفاده از PCR کمّی زمان واقعی بیشتر بودند [84].

For more information:1950477648nn@gmail.com