Herhaalde emotionele stress bij muizen veroorzaakt prikkelbaredarmsyndroom-achtige symptomen
Het bewijs dat emotionele toestanden en darmstoornissen met elkaar verbindt, is de laatste tijd steeds groter geworden. Deze bevindingen hebben ertoe geleid dat onderzoekers hebben gespeculeerd over de verbinding tussen de hersenen en de darmen – de ‘darm-hersen-as’. Om dit functionele verband te begrijpen, gebruikten onderzoekers van de Tokyo University of Science een muismodel van door stress geïnduceerde psychiatrische stoornissen, cVSDS genaamd, en ontdekten dat de dieren symptomen vertoonden die vergelijkbaar waren met het prikkelbaredarmsyndroom als resultaat van herhaalde emotionele stress.

Herhaalde emotionele stress bij muizen veroorzaakt prikkelbaredarmsyndroom-achtige symptomen
Het bewijs dat emotionele toestanden en darmstoornissen met elkaar verbindt, is de laatste tijd steeds groter geworden. Deze bevindingen hebben ertoe geleid dat onderzoekers hebben gespeculeerd over de verbinding tussen de hersenen en de darmen – de ‘darm-hersen-as’. Om dit functionele verband te begrijpen, gebruikten onderzoekers van de Tokyo University of Science een muismodel van door stress geïnduceerde psychiatrische stoornissen, cVSDS genaamd, en ontdekten dat de dieren symptomen vertoonden die leken op het prikkelbaredarmsyndroom als gevolg van herhaalde emotionele stress.

Sie fanden heraus, dass emotional gestresste (ES) Mäuse durchfallähnliche Symptome und viszerale Hyperalgesie ohne histologische Veränderungen im Darmtrakt aufwiesen, was dem Verständnis der Darm-Hirn-Interaktionen, die IBS zugrunde liegen, einen Schritt näher kam. Bildnachweis: Akiyoshi Saitoh
Het prikkelbaredarmsyndroom (IBS) gaat vaak gepaard met gastro-intestinale symptomen in de dunne en dikke darm. PDS is ingedeeld in vier subtypen op basis van inconsistentie in de ontlasting; Dit zijn PDS met constipatie (IBS-C), PDS met diarree (IBS-D), gemengd (IBS-M) en niet-geclassificeerde PDS. Er is echter een gebrek aan begrip in de wetenschappelijke literatuur over de mechanismen en behandelingen van PDS. Een van de redenen voor dit gebrek aan kennis over PDS is het gebrek aan bruikbare experimentele diermodellen.
Door de jaren heen hebben onderzoeken een verband gesuggereerd tussen emotionele toestanden en darmstoornissen, waarbij het bestaan en het belang van de zogenaamde ‘darm-hersen-as’ bij het bepalen van ons emotionele en metabolische welzijn werd benadrukt. Onlangs zijn chronische sociale nederlaagstress (cSDS) en chronische plaatsvervangende sociale nederlaagstress (cVSDS) geaccepteerd als modellen voor depressieve stoornis (MDD) en posttraumatische stressstoornis. Kunnen cVSDS-diermodellen ons helpen PDS in detail te begrijpen? Om hierachter te komen, gebruikten onderzoekers van de Tokyo University of Science (TUS), onder leiding van professor Akiyoshi Saitoh van de Faculteit Farmaceutische Wetenschappen, TUS, cVSDS-muismodellen. Hun doel was om de effecten van langdurige psychologische stress op darmziekten te begrijpen. Het team ontdekte dat de door psychologische stress geïnduceerde muizen een hogere darmtransitratio en gedrag vertoonden dat verband hield met viscerale pijn – kenmerken van PDS. Hun resultaten werden op 6 oktober 2022 gepubliceerd in het tijdschrift Frontiers in Neuroscience.
Voortbouwend op hun onderzoek zegt prof. Saitoh: "We hebben ons gericht op het cVSDS-paradigma en de effecten van emotionele stress op darmziekten beoordeeld. We hebben het potentieel van het paradigma als nieuw diermodel voor PDS verder geëvalueerd." In hun onderzoek stelden ze muizen bloot aan fysieke of emotionele stress, waarbij de proefdieren fysieke agressie ervoeren of getuige waren van de agressie gedurende 10 minuten per dag gedurende 10 opeenvolgende dagen. Op dag 11 werd een sociale interactietest uitgevoerd om de stressomstandigheden van de proefdieren te evalueren. De stress werd ook geschat door kwantificering van plasmacorticosteron, een houtskoolmaaltijdtest en een door capsaïcine geïnduceerde hyperalgesietest bij de dieren. De onderzoekers beoordeelden de muizen ook op darmpermeabiliteit, pathologie, defecatiefrequentie en ontlastingsinhoud.
eBook over neurowetenschappen
Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar. Download een gratis exemplaar
Ze ontdekten dat de koolstofdoorvoerratio, die de passage door de darm aangeeft, significant verhoogd was bij muizen die werden blootgesteld aan emotionele stress vergeleken met muizen in de (naïeve) controlegroep die niet werden blootgesteld aan stress. Bij muizen die werden blootgesteld aan fysieke stress waren de effecten echter onbeduidend. De frequentie van de ontlasting en het watergehalte in de ontlasting waren ook verhoogd bij emotioneel gestresste muizen. Deze effecten hielden 1 maand aan na blootstelling aan stress. Bovendien waren er geen significante verschillen in pathologische status en darmpermeabiliteit tussen de naïeve en emotioneel gestresste muizen, wat suggereert dat er geen stressgerelateerde veranderingen op weefselniveau zijn.
“Deze resultaten suggereren dat chronische stress bij muizen PDS-D-achtige symptomen veroorzaakt, zoals chronische darmperistaltische exacerbaties en abdominale hyperalgesie, zonder darmlaesies.”
Professor Akiyoshi Saitoh, Faculteit Farmaceutische Wetenschappen, TUS
Interessant genoeg ontdekten de onderzoekers dat veranderingen in de darmmotiliteit bij de proefdieren verbeterden toen de cVSDS-muizen werden behandeld met Keishikashakuyakuto, een Kampo-medicijn dat klinisch wordt gebruikt om PDS te behandelen.
De studie benadrukt het voordeel van het cVSDS-paradigma ten opzichte van traditionele methoden bij het induceren van PDS-D-achtige symptomen door herhaalde psychologische stress. Met betrekking tot de mechanismen van deze effecten vermoedt professor Saitoh: "Vanuit het perspectief van de darm-hersenas vermoeden we dat de insulaire cortex een belangrijke rol speelt bij het bepalen van het fenotype van emotioneel gestresste muizen." De insulaire cortex is een onderdeel van het bovenste centrale zenuwstelsel dat de spijsverteringsfuncties regelt en betrokken is bij het omgaan met psychologische stress.
Samenvattend laat deze studie voor het eerst zien dat door cVSDS geïnduceerde psychologische stress alleen al PDS-D-achtige symptomen bij muizen kan veroorzaken. Verder onderzoek zou misschien kunnen vertrouwen op cSDS- en cVSDS-paradigma's om pathofysiologische aandoeningen op te helderen en behandelingen voor PDS te ontwerpen.
Bron:
Wetenschappelijke Universiteit van Tokio
Referentie:
Yoshioka, T., et al. (2022) Herhaalde psychologische stress en chronische plaatsvervangende sociale nederlaagstress veroorzaken bij muizen prikkelbaredarmsyndroom-achtige symptomen. Grenzen in de neurowetenschappen. doi.org/10.3389/fnins.2022.993132.
.