Axa Keto-Gut-Brain
În luna mai, am avut ocazia să ofer o prezentare la Universitatea din Deusto, în cadrul Conferinței despre evoluție și neuroștiințe. Conferința sa referit la axa intestin-creier pe o dietă ketogenică și implicațiile sale neurologice.
Termenul de microbiom a fost atribuit în multe ocazii microbiologului Joshua Lederberg, câștigător al Premiului Nobel, în 2001. Dar, în anii 1960 s-a vorbit deja despre microbiotă atunci când modelele animale fără germeni și fără patogeni au fost încorporate în practici. laborator comun (1).
În 1988, microbiomul a fost definit în mod specific: „Comunitate microbiană caracteristică, ocupând un habitat rezonabil bine definit și având proprietăți fizico-chimice distincte” (2)
În 1986, Linda R. Hegstrand și colega ei Roberta Jean Hine au publicat un studiu de pionierat (3) în care s-au observat diferențe semnificative în nivelurile de histamină hipotalamică între animalele fără germeni și animalele crescute convențional. Pur și simplu, au arătat că microbii influențează chimia creierului.
Există argumente convingătoare că bacteriile există în jur de 3,5 miliarde de ani.
Această lungă istorie a dus la interacțiuni ecologice între microbi, care sunt pe scară largă diversă și flexibilă, de generație rapidă și dimensiuni mari ale populației, pe lângă proclivitatea lor pentru transferul orizontal de gene. Datorită apariției și a progreselor tehnologice rapide pentru identificarea și caracterizarea microbilor, în special abordările genomice, am aflat, în ultimele două decenii, că toate animalele, de la Hydra la oameni, sunt asociate stabil cu bacteriile.
Evoluția eucariotă probabil nu a văzut niciodată o perioadă fără prezența microbilor. Aprecierea crește prin faptul că animalele trăiesc într-o lume bacteriană (4), iar animalul nu mai poate fi văzut separat de microbii de care are nevoie pentru a subzista, a se reproduce și a evolua peste orar. În consecință, simbioză ca o componentă majoră a fitnessului și evoluției eucariote.
Animalele nu pot fi considerate izolat, ci doar ca o asociere de animale și simbionți (5).
Studiile funcționale au arătat că microorganismele joacă un rol important în dezvoltarea gazdei animale, funcțiile fiziologice și adaptarea. Un exemplu este că la om și la șoareci, microbiota intestinală afectează absorbția grăsimilor, ducând la creșterea sau pierderea în greutate, în funcție de compoziția bacteriană adăpostită de gazdă (6).
Intestinul mamiferelor reprezintă un ecosistem complex format dintr-un număr extraordinar de bacterii comensale rezidente care există în homeostazie cu sistemul imunitar al gazdei. Cel mai impresionant în această relație poate fi conceptul că gazda nu numai că tolerează, dar a evoluat pentru a necesita colonizarea de către microorganisme benefice, cunoscute sub numele de comensale, pentru diferite aspecte ale funcției și dezvoltării imune. Microbiota furnizează semnale critice care promovează maturarea celulelor și țesuturilor imune care duc la protecția împotriva infecțiilor de către agenții patogeni (7).
Intestinul uman, în special colonul, găzduiește aproximativ o mie de specii bacteriene care împreună reprezintă numărul astronomic de aproximativ 10 14 microorganisme (8).
Microbiomul este definit în principal de două filotipuri bacteriene: Bacteroidetes și Firmicutes, iar cantitățile de Proteobacteria, Actinomyces, Fusobacterium și Verrucomicrobia sunt relativ mici.
Bacteriile intestinale comensale vin frecvent în contact cu sistemul imunitar înnăscut al gazdei și pot traversa bariera epitelială în timpul eșantionării conținutului luminal de către celulele dendritice.
Modificările microbiotei pot fi rezultatul expunerii la diferiți factori de mediu, inclusiv dieta, toxinele, medicamentele și agenții patogeni. Dintre aceștia, agenții patogeni enterici au cel mai mare potențial de a provoca disbioză microbiană, în care agenții patogeni virali de origine alimentară pot declanșa inflamații locale și sistemice, modificând compoziția microbiotei și funcția de barieră, ca mecanism de dezvoltare a autoimunității, așa cum se arată în diabetul de tip 1 și în Distrugerea mediată de celule T a celulelor β pancreatice producătoare de insulină (9,10).
Când microbiota este modificată, vorbim de disbioză. Există mai multe moduri în care structura comunității microbiene poate fi influențată. Aceasta include genetică gazdă, dietă, infecție sau intervenții medicale (cum ar fi antibiotice). Antibioticele modifică structura microbiotei și, ulterior, relația de co-evoluție dintre sistemul nostru imunitar și simbionții pe care îi găzduim. Important, multe antibiotice au efecte de lungă durată asupra microbiotei, ducând la pierderea permanentă a unor organisme, în timp ce altele cresc și persistă.
Cercetări recente au început să identifice cauzalitatea dintre disbioză și progresia bolii (11).
După cum putem vedea, este o listă foarte extinsă. Cu toate acestea, în acest articol mă voi concentra asupra afecțiunilor neurologice.
Axa intestin-creier
Câștigătorul Premiului Nobel pentru fiziologie și medicină din 1908, Metchnikoff, a susținut că conținutul colonului, în special rezidenții săi microbieni, ar putea contribui la oboseală, melancolie și nevroze. Termenii de autointoxicare, stază intestinală și toxemie intestinală au fost adesea folosiți interschimbabil pentru a descrie un proces prin care toxinele derivate din intestin ar putea influența sănătatea sistemică. În timp ce unele autorități au susținut măsuri drastice, cum ar fi tratamentul, de exemplu, îndepărtarea chirurgicală a unor părți ale colonului, altele au preferat să nu provoace mai întâi rău, cum ar fi Metchnikoff, care a sugerat manipularea microbiotei intestinale prin consumul oral de specii specifice de producere a acidului lactic bacterii (12).
Autointoxicare revizuită
„Controlul dietei omului este ușor de realizat, dar stăpânirea asupra florei sale bacteriene intestinale nu este ... nenumăratele exemple de autointoxicare pe care le vedem în plimbările lor zilnice în viață sunt dovada acestui lucru. Acestea sunt cazurile care prezintă ... stare de rău, lipsă totală de ambiție, fiecare efort din viață este o povară, depresie mentală, de multe ori limitată la melancolie, atacuri frecvente de durere abdominală, nedeterminată, cu flatulență, atacuri bruște de diaree acută alternând perioade de constipație ... O adevărată luptă trebuie dusă și când această primă luptă mare se încheie cu victoria pentru Bacillus bulgaricus, aceasta trebuie să rămână pentru totdeauna pe gardă pe câmpul de luptă ... ”