Cum influențează bacteriile intestinale cogniția prin intermediul nervului vag

Un studiu recent sugerează că remodelarea microbiomului intestinal este un mecanism care stă la baza declinului cognitiv asociat îmbătrânirii, identificând o specie bacteriană particulară ca fiind principalul vinovat. La șoareci, administrarea de antibiotice pare să inverseze acest efect.

Declinul memoriei este o caracteristică comună și debilitantă a îmbătrânirii, dar mecanismele sale rămân insuficient înțelese. Hipocampul, o regiune cerebrală esențială pentru formarea, stocarea și recuperarea amintirilor, își pierde treptat capacitatea de a codifica noi informații odată cu înaintarea în vârstă, iar acest lucru nu este pe deplin explicat de schimbările care au loc în creier.

În ultimii ani, microbiomul intestinal a apărut ca un factor surprinzător în funcția cerebrală. Mai multe studii au arătat că microbiomul se modifică odată cu vârsta și că transferul de microbi intestinali de la animalele în vârstă la cele tinere poate agrava cogniția. Totuși, căile anatomice și moleculare care leagă bacteriile intestinale de procesarea memoriei erau în mare parte nedefinite. Într-un nou studiu publicat în revista Nature, cercetătorii de la Stanford University Medical Center oferă o explicație posibilă intrigantă.

Autorii au co-locuit șoareci tineri și în vârstă timp de o lună. Co-locuirea la șoareci duce la transferul de microbi, astfel încât șoarecii tineri dobândesc un microbiom „îmbătrânit”. Apoi au testat cogniția folosind sarcina de recunoaștere a obiectului nou (NOR), care măsoară memoria pe termen scurt, și labirintul Barnes, un test de învățare și memorie spațială.

Performanța șoarecilor tineri co-locuiți cu cei în vârstă a fost afectată în ambele teste. Important este că fragilitatea fizică și comportamentul exploratoriu au rămas neschimbate, ceea ce înseamnă că șoarecii nu erau doar mai puțin activi; ei nu puteau forma sau recupera amintiri la fel de bine. Efectul a fost observat la ambele sexe și la șoareci de la diferiți furnizori.

O serie de experimente au exclus efectele sociale. De exemplu, co-locuirea șoarecilor vechi și tineri în condiții sterile nu a afectat cogniția acestora din urmă. Transplantul de microbiotă fecală (FMT) de la donatori în vârstă la șoareci tineri sterili a replicat deteriorarea cognitivă fără co-locuire, implicând direct microbiomul. Șoarecii sterili au arătat o întârziere a declinului cognitiv comparativ cu șoarecii colonizați convențional, menținându-se normali la 18 luni.

Ablarea microbiomului în vârstă cu antibiotice cu spectru larg înainte sau în timpul co-locuirii a prevenit deficitul cognitiv. În mod remarcabil, chiar și administrarea de antibiotice după dezvoltarea deficitului cognitiv l-a inversat, atât la șoarecii tineri co-locuiți, cât și la șoarecii în vârstă natural. Toate rezultatele au indicat o influență microbiană mai degrabă decât stresul social sau îmbătrânirea per se ca fiind cauza declinului cognitiv transmisibil.

Cercetătorii au încercat apoi să înțeleagă care bacterii intestinale sunt în mod particular responsabile pentru acest declin cognitiv. Parabacteroides goldsteinii a emergent ca cel mai important candidat. Abundența sa crește odată cu vârsta, este transmis eficient prin co-locuire și FMT, iar șoarecii tineri sterili sau tratați cu antibiotice și monocolonizați cu P. goldsteinii au dezvoltat deficiențe cognitive.

microbiom intestinal, declin cognitiv, îmbătrânire, hipocamp, memorie, bacterii intestinale, știința creierului, Parabacteroides goldsteinii, antibiotice, transfer de microbi, cogniție, studiu pe șoareci, Stanford University, Nature, cercetare științifică, neuroștiințe, microbiologie, sănătate mintală, îmbătrânire sănătoasă, neurobiologie

Sursa: Lifespan Life Extension