1.
Какие микробы выявляются в ушном канале и кишечнике при генерализованном тревожном расстройстве?
Микробиом кишечника играет центральную роль в тревожных расстройствах через ось "микробиота-кишечник-мозг". В фекальной микробиоте пациентов, страдающих генерализованным тревожным расстройством, наблюдалось снижение количества бактерий, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), и чрезмерный рост бактерий, включая Escherichia-Shigella , Fusobacterium и Ruminococcus gnavus (Jiang, H. et.al., 2018). С симптомами тревоги также связаны не только состав микробиома кишечника, состав микробиома полости рта и состав микробиома сыворотки крови. Воздействие патогенных бактерий в желудочно-кишечном тракте может усиливать тревожное поведение за счет продукции экзотоксинов. Снижение продукции этих жирных кислот у может привести к дисфункции повышенной проницаемости кишечного барьера, что может поставить под угрозу иммунные реакции и в конечном итоге способствовать заболеваниям мозга. Кроме того, при генерализованном тревожном расстройстве выявлено более высокое микробное разнообразие, сопровождающееся значительно возросшей численностью Proteobacteria и сниженной численностью Firmicutes в ушном канале пациентов.
Количество каких бактерий в микробиоме человека коррелирует с активностью нейротрансмиттеров?
Исследователями выявлено несколько явно измененных бактерий, продуцирующих нейротрансмиттеры в микробиоме уха, таких как увеличение Escherichia coli и Bacillus для норадреналина и дофамина, уменьшение Bifidobacterium для гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК)
2.
Что из себя представляет Pseudomonas aeruginosa и как она влияет на макрофаги ?
Pseudomonas aeruginosa - аэробная грамотрицательная бактерия, принадлежащая к гамма - Proteobacteria , широко распространенная в окружающей среде. Pseudomonas aeruginosa является распространенным оппортунистическим патогеном и в основном поражает лиц с ослабленным иммунитетом (Driscoll, J., et.al., 2007). Pseudomonas aeruginosa побуждает макрофаги высвобождать различные провоспалительные цитокины и хемокины посредством активации сигнального пути TLR4/MyD88/NF-κB (Li, X.,et.al., 2016).
Почему относительное увеличение количества Pseudomonas aeruginosa в ушном канале коррелирует с выраженностью симптомов генерализованного тревожного расстройства?
Метагеномное секвенирование показало, что повышенное обилие Pseudomonas aeruginosa наблюдалось у пациентов с генерализованным тревожным расстройством и хроническим гнойным средним отитом. Относительное обилие Pseudomonas aeruginosа положительно связано с повышенными маркерами системного воспаления и выраженностью этого психического расстройства. Можно предположить, что бактериальные сообщества ушного канала могут быть объектом терапии (Feng R., et.al., 2023). Driscoll, J., et.al., 2007).
Каким образом микробиота кишечника вляет на выраженность симптомов тревоги?
Изменение состава микробиоты обычно коррелирует с повышенными концентрациями провоспалительного цитокина TNF-α и липополисахаридов (LPS - основной компонент внешней мембраны грамотрицательных бактерий ) в сыворотке, а также выраженностью симптомов тревоги. Определенные виды микробиоты ушного канала связаны с риском и выраженностью генерализованного тревожного расстройства посредством активации сигнальных путей модуляции инфламмасомы.
Какие структуры мозга вовлечены в патогенез расстройств тревожного спектра?
Изменения в микробиоте ушного канала при генерализованном тревожном расстройстве могут способствовать вестибулярному дефициту, поскольку вестибулярные системы реципрокно связаны с множеством областей мозга, ассоциированных с тревогой, включая дорсальное ядро шва, голубое пятно, парабрахиальное ядро и гипоталамус.
Как бактерии связаны с активностью нейротрансмиттеров?
Выявило несколько явно измененных бактерий, продуцирующих нейротрансмиттеры в микробиоме уха, таких как увеличение Escherichia coli и Bacillus для норадреналина и дофамина, уменьшение Bifidobacterium для гамма-аминомасляной кислоты.
Какие антибиотики и пробиотики уменьшает выраженность генерализованного тревожного расстройства?
Лечение антибиотиками и пробиотиками может уменьшить выраженность тревоги, связанной с воспалением (Foster, J. A., & Neufeld, K. A. M. (2013)
3.
Какая инфекция толстого кишечника усиливает тревожное поведение?
Несколько исследователей показали, что воздействие патогенной инфекции Campylobacter jejuni или Trichuris muris вызывает воспаление толстой кишки и усиление тревожного поведения (Goehler, L.et.al., 2008).
Как выглядит протокол метагеномного секвенирования микробов?
Метагеномное секвенирование длинных участков ДНК можно проводить на платформе Illumina в Beijing Novogene Biotechnology Corporation. Необработанные данные, полученные в результате такого метагеномного секвенирования, качественно отфильтровывают и обрезают для удаления прочтений с низкокачественными основаниями, а потенциальные примеси удаляют с помощью Bowtie2 (версия 2.2.4). Затем программное обеспечение MEGAHIT (v1.0.4-beta) используется для анализа чистых данных. Таксономическая аннотация метагеномики выполняется с помощью DIAMOND (V0.9.9.110) с использованием базы данных NCBI NR для выравнивания уникальных генов с последовательностями бактерий, грибов, архей и вирусов. Алгоритм наименее общих предков (LCA) программного обеспечения MEGAN применяют к классификации системы, полученному обилию каждого образца в каждой таксономии (царство, тип, класс, отряд, семейство, род или вид) и сверяют с соответствующими таблицами обилия генов. Все образцы сравнивают и анализируют по относительному обилию. Для получения аннотаций функций генов используют программное обеспечение DIAMOND (v0.9.9.110) для бластинга уникальных генов по функциональным базам данных (eggNOG, CAZy и KEGG). По результатам выравнивания рассчитывают относительное обилие на различных функциональных уровнях.
Выводы
Pseudomonas aeruginosa увеличены при генерализованном тревожном расстройстве.
Campylobacter jejuni или Trichuris muris вызывает воспаление толстой кишки и усиление тревожного поведения
Количество определенных бактерий корреилирует с активностью некоторых нейтротрансмиттеров, так увеличение Escherichia coli и Bacillus типично норадреналина и дофамина, уменьшение Bifidobacterium для гамма-аминомасляной кислоты
Литература
Бактерии микробиома соотносятся с
Driscoll, J. A., Brody, S. L., & Kollef, M. H. (2007). The epidemiology, pathogenesis and treatment of Pseudomonas aeruginosa infections. Drugs, 67, 351-368.
Feng R., et.al. Microbiota-ear-brain interaction is associated with generalized anxiety disorder through activation of inflammatory cytokine responses. Front Immunol. 2023; 14: 1117726.
Foster, J. A., & Neufeld, K. A. M. (2013). Gut–brain axis: how the microbiome influences anxiety and depression. Trends in neurosciences, 36(5), 305-312.
Goehler, L. E., Park, S. M., Opitz, N., Lyte, M., & Gaykema, R. P. (2008). Campylobacter jejuni infection increases anxiety-like behavior in the holeboard: possible anatomical substrates for viscerosensory modulation of exploratory behavior. Brain, behavior, and immunity, 22(3), 354-366.
Jiang, H. Y., Zhang, X., Yu, Z. H., Zhang, Z., Deng, M., Zhao, J. H., & Ruan, B. (2018). Altered gut microbiota profile in patients with generalized anxiety disorder. Journal of psychiatric research, 104, 130-136.
Li, X., He, S., Li, R., Zhou, X., Zhang, S., Yu, M., ... & Wu, M. (2016). Pseudomonas aeruginosa infection augments inflammation through miR-301b repression of c-Myb-mediated immune activation and infiltration. Nature microbiology, 1(10), 1-10.
Добавить комментарий