Stress kan göra människor sjuka, och bakterier i tarmen kunde, enligt en studie 1vara skyldig till möss. Forskning tyder på att en stressad hjärna direkt stänger av vissa körtlar i tarmen, vilket påverkar Tarmbakterier och kroppens bredare immunförsvar.

Studien är ett tekniskt mästerverk, enligt neurobiologen John Cryan från University College Cork i Irland, som granskade studien. Det mesta arbetet med kopplingen mellan tarm och hjärna har fokuserat på hur bakterier påverkar hjärnan, så Cryan välkomnar forskning om hur psykologiska tillstånd kan utöva "top-down" kontroll över bakterier. "Det är en riktigt cool del av pusslet," sa Cryan. Forskningen genomfördes den 8 augusti iCellpubliceras.

Utbyte mellan tarm och hjärna

Forskare har länge vetat att tarmen och hjärnan "kommunicerar" med varandra. Under stress stimulerar hjärnan frisättningen av hormoner som orsakar tarmtillstånd som t.ex inflammatorisk tarmsjukdom kan utlösa. Vissa bakterier i tarmen kan frigöra kemiska signaler som påverkar hjärnan och beteendet.

Men de neurala kommunikationsvägarna är mindre förstådda. För att ta reda på mer fokuserade neurobiologen Ivan de Araujo från Max Planck Institute for Biological Cybernetics i Tübingen, Tyskland, och hans kollegor på små organ som kallas Brunners körtlar, som finns i tunntarmens väggar. Lite är känt om dessa körtlar förutom att de producerar slem och innehåller många neuroner.

De Araujos team fann att att ta bort Brunners körtlar från möss gjorde djuren mer mottagliga för infektion. Det ökade också markörer för Inflammation, ett flöde av immunskyddande ämnen och celler som kan skada vävnad. Teamet observerade en liknande effekt hos människor: Människor som fick tumörer borttagna från den del av tarmen som innehåller Brunners körtlar hade högre nivåer av vita blodkroppar - en markör för inflammation - än personer som fick tumörer borttagna från andra områden.

Bakterier i hushållet

En mer detaljerad analys visade att avlägsnandet av Brunners körtlar från möss Bakterier av släktetLaktobacillus elimineras som lever i tunntarmen. Stimulera i en frisk mag-tarmkanalLaktobacillerproduktionen av proteiner som fungerar som murbruk mellan cellerna i tarmen och håller det mesta av tarminnehållet inne samtidigt som vissa näringsämnen kan komma in i blodomloppet. Men omLaktobacillerär borta, tarmen blir "läckande" och "saker som inte borde komma in i blodomloppet gör det", säger de Araujo. Immunsystemet angriper dessa främmande molekyler, vilket orsakar inflammation och sjukdom hos möss utan Brunners körtlar.

Forskarna undersökte sedan nervcellerna i körtlarna. De fann att nervcellerna är anslutna till fibrer i vagusnerven, en kommunikationsväg mellan tarmen och hjärnan. Dessa fibrer leder direkt till amygdala kärnan i hjärnan, som är involverad i känslor och stressreaktioner.

Att sätta möss med intakta Brunners körtlar under kronisk stress hade samma effekt som att ta bort körtlarna:Laktobacillus-Värdena sjönk och inflammationen ökade. Detta antydde att stressen stängde av Brunnerkörtlarna.

Kommunikationskanaler

Asya Rolls, neuroimmunolog vid Technion – Israel Institute of Technology i Haifa, är imponerad av den direkta kopplingen mellan hjärnan, Brunner körtlar, bakterier och immunsystemet. "Det specifika med sambandet är fantastiskt", säger hon. Men hon varnar för att vägarna hos möss inte nödvändigtvis är identiska med dem hos människor.

"Denna uppsats är ganska inspirerande", säger Christoph Thaiss, mikrobiolog och neurobiolog vid University of Pennsylvania i Philadelphia. Att förstå de specifika vägarna som förbinder hjärnan och tarmen kan hjälpa forskare att undersöka frågor som varför vissa människor är mer motståndskraftiga mot stress än andra.

De Araujo säger att studien kan ha konsekvenser för behandlingen av stressrelaterade störningar som inflammatorisk tarmsjukdom. Hans grupp studerar nu om kronisk stress påverkar denna väg hos spädbarn som har sinaLaktobacillusfås genom bröstmjölk. "Vi är entusiastiska över tanken att dessa körtlar är viktiga för normal utveckling och immunfunktion tidigt i livet", säger de Araujo.