Mikroorganisma Usus Dan Perspektif Penyakit Neurologi Bahagian 2

Komposisi mikrobiota usus dalam memodulasi fungsi saraf

Eksperimen ke atas haiwan bebas kuman telah menunjukkan bahawa penjajahan mikrobiota usus adalah keperluan utama untuk pembangunan CNS dan ENS dan penjajahan mikrobiota yang tidak cekap membawa kepada ekspresi gen yang diubah dan sintesis neurotransmitter serta fungsi deria-motor usus yang diubah. 41–45].

Hubungan antara flora usus dan ingatan telah menjadi bidang penyelidikan yang telah mendapat banyak perhatian sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Kajian mendapati bahawa mikroorganisma dalam flora usus lebih berkait rapat dengan otak, menjejaskan kesihatan fizikal dan mental kita.

Pertama sekali, flora usus mempunyai kesan penting terhadap kesihatan fizikal. Mikroorganisma dalam usus boleh mencerna makanan dan menghasilkan nutrien untuk membantu mengekalkan kesihatan fizikal. Apabila flora usus tidak seimbang, ia akan membawa kepada masalah seperti penyerapan nutrien yang lemah dan gangguan sistem imun, seterusnya menjejaskan kesihatan badan.

Walau bagaimanapun, flora usus bukan sahaja menjejaskan kesihatan fizikal tetapi juga berkait rapat dengan ingatan. Kajian telah menunjukkan bahawa mikroorganisma dalam flora usus boleh memasuki peredaran darah dan otak dari usus dan menjejaskan fungsinya. Ketidakseimbangan flora usus boleh meningkatkan risiko penyakit Alzheimer dan penyakit neurodegeneratif lain.

Pada masa yang sama, flora usus juga mempengaruhi emosi dan keadaan mental. Bakteria dalam usus mengeluarkan bahan kimia yang menjejaskan pembebasan neurotransmiter di dalam otak, seterusnya menjejaskan keadaan mental. Inilah sebabnya kita kadang-kadang berasa tidak selesa di dalam perut dan menjadi meragam.

Oleh itu, menjaga kesihatan flora usus adalah sangat penting untuk kesihatan seluruh tubuh kita. Bagaimana untuk mengekalkan kesihatan usus? Perkara pertama ialah berpegang kepada diet biasa, mengekalkan struktur diet yang sihat, makan lebih banyak makanan yang kaya dengan serat pemakanan, dan kurang makan makanan yang diproses dan makanan tinggi lemak dan tinggi gula. Yang kedua ialah memberi tumpuan kepada senaman dan pengurangan tekanan, mengekalkan mentaliti yang gembira, dan sikap positif terhadap kehidupan untuk mengurangkan kesan negatif usus dan psikologi.

Akhir sekali, kita harus sedar bahawa flora usus berkait rapat dengan kesihatan kita. Beri perhatian untuk mengekalkan kesihatan usus dan psikologi, menjaga tubuh anda dari banyak aspek seperti diet dan senaman, dan menjadikan diri anda mempunyai kesihatan yang lebih baik. Ia boleh dilihat bahawa kita perlu meningkatkan ingatan, dan Cistanche boleh meningkatkan ingatan dengan ketara kerana Cistanche mempunyai kesan antioksidan, anti-radang dan anti-penuaan, yang boleh membantu mengurangkan pengoksidaan dan tindak balas keradangan dalam otak, dengan itu melindungi kesihatan sistem saraf. Selain itu, Cistanche juga boleh menggalakkan pertumbuhan dan pembaikan sel saraf, dengan itu meningkatkan ketersambungan dan fungsi rangkaian saraf. Kesan ini boleh membantu meningkatkan ingatan, keupayaan pembelajaran, dan kelajuan berfikir, dan juga boleh mencegah berlakunya disfungsi kognitif dan penyakit neurodegeneratif.

Klik Tahu untuk meningkatkan ingatan jangka pendek

Begitu juga, nutrien yang terdapat dalam saluran GI memulakan lata kejadian saraf dan hormon, memberi isyarat kepada otak tentang perubahan nutrien yang berterusan. Gentian saraf aferen membawa maklumat dari usus ke pusat subkortikal dan kortikal otak, dan gentian efektor membawa maklumat ke otot licin usus [46].

Hormon usus yang dikeluarkan dari sel usus sering menghantar maklumat ke otak dengan berkomunikasi secara langsung dengan CNS melalui gentian aferen. Yang lain dilepaskan terus ke dalam sistem peredaran darah, dengan kesannya biasanya dirasai selepas mereka memasuki otak [47].

Rangsangan saraf vagus sistem parasimpatetik ANS adalah penting untuk mikrobiota usus untuk mempengaruhi fungsi neurofisiologi [48].

Eksperimen dengan tikus yang divasektomi tidak menunjukkan tanda perkembangan dalam sifat tingkah laku walaupun selepas merawat dengan probiotik Lactobacillus rhamnosus, dengan itu menunjukkan bahawa rangsangan saraf vagus dan penghantaran isyarat melalui saraf vagus adalah penting dalam membawa perubahan tingkah laku [49].

Penghantaran mesej dari usus ke batang otak oleh saraf vagus yang dirangsang melalui nukleus dan ganglion nod mewakili sambungan paksi input-otak-otak geganti.Sel enteroendokrin merembeskan hormon peptida, yang cenderung untuk mengaktifkan saraf vagus, dengan itu menyampaikan maklumat ke otak [50].

Kedudukan sel enteroendokrin berhampiran lumen serta mikrobiota usus memudahkan interaksi dengan mikrob usus melalui metabolit yang dihasilkan, dengan itu mengekalkan rembesan hormon peptida tertentu.

Lebih-lebih lagi, metabolit yang disintesis oleh mikrobiota sering diambil oleh sistem peredaran darah, manakala metabolit dengan bentuk yang serupa dengan gula dan vitamin diangkut oleh pengangkut tertentu [51].

Metabolit juga boleh melepasi membran jika epitelium dipecahkan, membenarkan mikrobesto lain melarikan diri dari halangan, sekali gus mengakibatkan ketidakseimbangan mikrob atau disbiosis diikuti dengan keradangan.

Oleh itu, sistem peredaran darah mengawal penghantaran isyarat ke otak bersama-sama dengan pengangkutan metabolit. Mikrobiota usus membebaskan molekul seperti lipopolisakarida (LPS) dan peptidoglikan, yang mencetuskan tindak balas imun. Dalam kes tertentu, bakteria gram-negatif yang mensintesis LPS dialihkan dari usus ke sistem peredaran darah, dengan itu mengaktifkan tindak balas imun periferi.

Eksperimen menunjukkan perkembangan kecacatan tingkah laku seperti kemurungan akibat pengaktifan imun periferi [52].

Kajian dengan tikus bebas kuman memaparkan korelasi antara mikrob usus dan tindak balas imun yang terhasil, dengan itu mencadangkan pengaruh mikrobiota pada fungsi saraf melalui tindak balas imun [53].

Selain itu, mikrobiom usus boleh berinteraksi dengan otak melalui ekspresi dan sintesis neurotransmitter seperti serotonin, GABA, melatonin, histamin, andacetylcholine dan faktor neurotropik seperti faktor neurotropik yang berasal dari otak (BDNF), yang seterusnya mempengaruhi aktiviti ENS [54, 55].

Satu kajian telah mencadangkan bahawa mikrobiota yang berkaitan dengan pertumbuhan boleh memudahkan perkembangan neuron awal melalui proses yang dikenali sebagai neurogenesis serta oligodendrocytes dan ini mungkin dimediasi oleh kesan radang saraf dan IGF yang beredar-1 [56].

Satu lagi kajian menggunakan model tikus bebas kuman dewasa menunjukkan bahawa kekurangan mikrobiota usus normal dikaitkan dengan peningkatan kebolehtelapan penghalang darah-otak (BBB) ​​[57].

Peranan otak dalam modulasi fungsi usus

Otak memainkan peranan utama dalam mengawal fungsi usus (iaitu, variasi dalam motilitas, rembesan asid, tindak balas mukosalimmune, memastikan penyelenggaraan yang betul pada lapisan mukus dan biofilm) [58].

Otak juga cenderung untuk mempengaruhi komposisi mikrobiota serta fungsinya melalui perubahan dalam kebolehtelapan usus. Satu kajian mencadangkan bahawa tekanan akut menyumbang kepada perubahan morfologi penghalang epitelium kolon dan ekspresi lowermRNA protein simpang ketat ZO-2 [59] dan dengan itu boleh membenarkan mikroorganisma usus meresap melalui. Otak mengarahkan fungsi imun melalui ANS.

CNS juga boleh mempengaruhi aktiviti sel mast, dan pelepasan mediator sel mast boleh menyebabkan disfungsi usus. Satu kajian mencadangkan bahawa tekanan boleh memodulasi aktiviti mastcell dan membawa kepada pelepasan histamin dan tryptase [60].

Produk sel mast seperti faktor pelepas kortikotropin cenderung meningkatkan kebolehtelapan epitelium, dengan itu memudahkan akses bakteria kepada sel imun dalam lamina propria. Tekanan ringan pada tikus dewasa akibat pemisahan ibu neonatal dikaitkan dengan perkembangan disfungsi penghalang kolon yang disebabkan oleh kortikotropin- melepaskan reseptor hormon [61].

Eksperimen makmal pada tikus telah menunjukkan bahawa bulbectomy olfaktori dua hala mengakibatkan induksi kemurungan, mengakibatkan ekspresi yang lebih tinggi bagi hormon pelepas kortikotropin pusat serta tahap serotonin [62].

Perubahan ini didapati dikaitkan dengan profil mikrob usus yang diubah. Rembesan norepinephrine semasa tekanan membawa kepada ekspresi virulensi Pseudomonas aeruginosa, yang boleh menyebabkan sepsis usus [63], dan dengan itu tekanan boleh membawa kepada ekspresi faktor virulensi oleh mikroorganisma usus tertentu dalam perumah yang sesuai.

Norepinephrine juga mendorong pembiakan pelbagai jenis mikrob enterik yang berbeza dan mungkin membawa kepada pertumbuhan Escherichia coli patogen dan bukan patogen yang lebih besar.

Bukti menunjukkan bahawa mikrobiota usus memainkan peranan penting dalam komunikasi dua arah antara usus dan sistem saraf. Interaksinya dengan CNS dikaitkan dengan kebimbangan, tekanan, dan fungsi ingatan. Selain itu, CNS juga cenderung untuk mempengaruhi komposisi mikrob melalui gangguan mukosalhabitat.

Beginilah cara komuniti mikrob usus mempengaruhi otak manusia dan, biasanya, seluruh badan, kerana otak mentakrifkan bagaimana tubuh manusia harus berfungsi. Oleh itu, gangguan yang ketara dalam mikrobiota usus boleh membawa kepada kemerosotan fungsi keseluruhan badan dan seterusnya menyebabkan atau menyumbang kepada permulaan atau perkembangan penyakit tertentu atau komplikasi kesihatan.

Sekali lagi, kerana komunikasi langsung dengan otak, fungsi saraf impak lebih lazim daripada komplikasi lain yang dimanifestasikan sebagai akibat daripada kerosakan CNS oleh gangguan komuniti mikrobiom.

Persatuan mikroorganisma usus dengan gangguan neurologi

Gangguan spektrum autisme

Gangguan spektrum autisme (ASD) adalah gangguan neuropsikiatri yang dicirikan oleh tingkah laku stereotaip, bandar ketidakupayaan kognitif, dan defisit dalam komunikasi atau interaksi sosial [64,65].

Istilah 'spektrum' menunjukkan variasi dalam jenis dan keterukan gejala; pesakit dalam julat ringan berkemungkinan berfungsi secara bebas, manakala pesakit dengan simptom yang teruk mungkin memerlukan sokongan yang besar dalam kehidupan seharian mereka.

Penyakit ini timbul sebelum umur 3 tahun, biasanya menjejaskan satu daripada setiap 68 chi, kanak-kanak dan empat kali lebih lazim pada lelaki berbanding wanita [66,67]. Selain menjadi heterogen, gangguan ini dicirikan oleh patofisiologi yang tidak jelas serta mekanisme etiologi yang berkaitan dengan mikrobiota usus yang terjejas, seperti eksitotoksik glutamat, tekanan oksidatif, tekanan, dan neuroinflammation [68].

Faktor fisiologi yang cenderung untuk menyerlahkan pengaruh mikrobiota usus terhadap autisme mungkin termasuk tindak balas autoimun, tindak balas makanan, penyakit GI atas, najis yang tidak normal, enterocolitis autistik, gutsyndrom bocor, keradangan yang berlebihan, paras glutation yang menyimpang dan paras logam atau mineral yang tidak teratur [69].

Pada kanak-kanak autisme, kebolehtelapan usus boleh menyebabkan kebocoran yang mengakibatkan penyerapan molekul neurotoksik merentasi membran usus yang rosak akibat keradangan, yang membawa kepada gangguan neurologi [70,71].

Berikutan perkembangan usus bocor, yang membolehkan molekul memasuki aliran darah, pengaktifan imun, kerosakan tisu, dan kerosakan tisu otak mungkin muncul dari semasa ke semasa.

Peptida opioid yang dihasilkan oleh diet tertentu juga boleh mempengaruhi corak tingkah laku seperti autisme, seperti penurunan sosialisasi, penurunan tindak balas terhadap kesakitan, bahasa yang tidak normal, dan kelakuan kasar diri atau berulang melalui gangguan dengan fungsi neurotransmitter.

Bagaimanapun, pautan terus masih belum dikenal pasti. Kajian selanjutnya mendapati bahawa kanak-kanak dengan ASD lebih suka kanji, makanan ringan, dan makanan yang diproses manakala menolak buah-buahan, sayur-sayuran, dan protein [72,73].

Walaupun ketidakseimbangan dalam mikrobiota usus boleh menyebabkan dysbiosis usus, beberapa bakteria patogen boleh membawa kepada gangguan neurologi, dengan kehadiran sistem imun yang lemah.

Toksin yang dihasilkan oleh bakteria mungkin terkumpul dalam aliran darah, membawa kepada kekeliruan, kecelaruan, dan juga koma. Yis juga diketahui menyumbang kepada penyakit neurologi kerana ia diketahui menghasilkan bahan kimia yang menyumbang dan juga didapati dalam peningkatan tahap dalam pesakit ASD [74].

Etiologi menghubungkan antara mikrobiota usus dan autisme telah disahkan selepas pemindahan mikrobiota usus daripada penderma autistik kepada tikus bebas kuman membawa kepada induksi tingkah laku autistik dalam model tikus [75].

Hipotesis oleh Williams et al. mencadangkan bahawa kanak-kanak dengan ASD kekurangan Bacteroides, yang merupakan pemacu penting penghadaman polisakarida, dan oleh itu pesakit ASD bukan sahaja mempunyai keupayaan pecahan karbohidrat yang tidak normal tetapi juga mempunyai dysbiosis mukosa [76].

Berikutan ini, analisis metagenomik menunjukkan bahawa pesakit ASD telah menurunkan Bacteroidetes, peningkatan dalam nisbah Firmicutes kepada Bacteroidetes, dan peningkatan Betaproteobacteria [77].

Selain itu, kajian pyrosequencing mikroflora najis mendedahkan perbezaan utama dalam Actinobacteria dan Proteobacterium phyla berbanding dengan kawalan sihat [76]. Kajian pyrosequencing ini bersama dengan tiga kajian lain, juga mendedahkan peningkatan bilangan spesies Desulfovibrio dan Bacteroides vulgatus dalam najis pesakit ASD [78-80].

Spesies desulfovibrio juga dikaitkan dengan peningkatan pengeluaran asid propionik, yang boleh menyumbang kepada patogenesis ASD [81]. Di samping itu, tahap Akkermansia yang lebih rendah, bakteria yang merendahkan mucin pada kanak-kanak dengan ASD, menunjukkan penghalang mukosa GI yang lebih nipis berbanding dengan kawalan. Ini boleh menyebabkan kebolehtelapan usus terjejas pada kanak-kanak dengan ASD [82,83].

Satu lagi kajian menunjukkan bahawa bilangan dan jenis spesies Clostridium dan Ruminococcus berbeza dengan ketara pada kanak-kanak normal berbanding dengan kanak-kanak ASD apabila ditanam menggunakan teknik pembiakan anaerobik asas untuk mengira dan mengasingkan mikroorganisma diikuti dengan penargetan PCR 16SrDNA dalam pencilan [78].

Berikutan ini, kajian oleh Song et al. menunjukkan bahawa kumpulan kluster Clostridium I dan XI dan Clostridium bolteae adalah lebih tinggi pada kanak-kanak dengan autisme apabila PCR masa nyata kuantitatif digunakan [84].

For more information:1950477648nn@gmail.com