Τα βακτήρια του εντέρου που παράγουν βιταμίνη Β12 επηρεάζουν την παραγωγή ακετυλοχολίνης, ενός βασικού νευροδιαβιβαστή. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ορισμένα βακτήρια μείωσαν τις επιληπτικές κρίσεις σε μεταλλαγμένα σκουλήκια και όλα είχαν την ικανότητα να παράγουν Β12.
Η Β12 βοηθά στη ρύθμιση των επιπέδων χολίνης, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει την παραγωγή ακετυλοχολίνης. Αυτή η σύνδεση υπογραμμίζει τη σύνθετη σχέση μεταξύ της μικροχλωρίδας του εντέρου, των θρεπτικών συστατικών και της υγείας του εγκεφάλου, ρίχνοντας δυνητικά φως σε νευρολογικές διαταραχές όπως οι ημικρανίες και η κατάθλιψη. H νέα μελέτη δημοσιεύτηκε στο Nature Cell Biology από τον Mark Alkema, PhD, καθηγητή νευροβιολογίας.
Διατροφή και μικροχλωρίδα του εντέρου
Οι επιστήμονες έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η διατροφή και η μικροχλωρίδα του εντέρου μπορεί να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην υγεία του εγκεφάλου. Οι αλλαγές στη σύνθεση του μικροβιώματος έχουν συνδεθεί με νευρολογικές διαταραχές όπως το άγχος, η κατάθλιψη, οι ημικρανίες και ο νευροεκφυλισμός. Ωστόσο, η διερεύνηση της αιτίας και της επίδρασης μεμονωμένων βακτηρίων ή θρεπτικών συστατικών στη λειτουργία του εγκεφάλου ήταν μία πρόκληση που απαιτούσε περαιτέρω μελέτη.
«Υπάρχουν περισσότερα βακτήρια στο έντερο από ότι κύτταρα στο σώμα», είπε ο Woo Kyu Kang, PhD, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο εργαστήριο Alkema και πρώτος συγγραφέας της μελέτης. «Η πολυπλοκότητα του εγκεφάλου, τα εκατοντάδες βακτηριακά είδη που αποτελούν το μικροβίωμα του εντέρου και η ποικιλία των μεταβολιτών καθιστούν σχεδόν αδύνατο να διακρίνουμε πώς τα βακτήρια επηρεάζουν τη λειτουργία του εγκεφάλου», πρόσθεσε.
Για να απομονώσει την επίδραση μεμονωμένων βακτηρίων σε συγκεκριμένες λειτουργίες του εγκεφάλου, ο Δρ. Kang εφάρμοσε σε σκουλήκια μια δίαιτα αποτελούμενη από ένα μόνο βακτηριακό είδος με μια μετάλλαξη που οδηγεί σε ανισορροπία στη διεγερτική/ανασταλτική σηματοδότηση στον εγκέφαλο και οδηγεί σε όμοιες συμπεριφορές επιληπτικών κρίσεων στο σκουλήκι. Μια παρόμοια γενετική μετάλλαξη στον άνθρωπο προκαλεί ημικρανίες.
Ο Kang εφάρμοσε σε αυτούς τους μεταλλαγμένους C. elegans δίαιτες ενός μόνο βακτηριακού είδους, παρακολουθώντας για αλλαγές στη συχνότητα των κρίσεων. Από τις 40 διαφορετικές δίαιτες βακτηρίων που εξέτασε, οι 18 μείωσαν τον αριθμό των κρίσεων. Περαιτέρω πειράματα έδειξαν ότι το κοινό χαρακτηριστικό μεταξύ ορισμένων από αυτά τα βακτήρια ήταν η ικανότητά τους να παράγουν βιταμίνη Β12.
Η επίδραση της Β12 στα επίπεδα χολίνης
Σύμφωνα με τους Δρ Alkema και Kang, η Β12 μειώνει τα επίπεδα χολίνης στο σώμα. Η χολίνη, μια ένωση που βρίσκεται σε διάφορα τρόφιμα και είναι απαραίτητη για τον μεταβολισμό του λίπους στο ήπαρ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον εξαρτώμενο από Β12 κύκλο μεθειονίνης/S-αδενοσυλ μεθειονίνης (Met/SAM), μια μεταβολική οδό που παράγει μεθειονίνη (ένα αμινοξύ που αποκτάται από ανθρώπους μέσω της διατροφής που είναι απαραίτητη για το μεταβολισμό) στο έντερο. Ωστόσο, η χολίνη χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή του νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη στο νευρικό σύστημα. Η υπερβολική ποσότητα ακετυλοχολίνης οδηγεί σε διεγερτική ανισορροπία που προκαλεί τη συμπεριφορά που μοιάζει με επιληπτική κρίση στα μεταλλαγμένα σκουλήκια.
Όταν υπάρχει περισσότερη Β12, χρησιμοποιείται περισσότερη χολίνη στον κύκλο Met/SAM, αφήνοντας λιγότερη χολίνη για την παραγωγή ακετυλοχολίνης. Η μείωση της ποσότητας ακετυλοχολίνης αποκαθιστά τη διεγερτική/ανασταλτική ισορροπία στο νευρικό σύστημα και μειώνει τη δραστηριότητα των επιληπτικών κρίσεων στο C. elegans. Οι ερευνητές επεσήμαναν ότι ο αντίκτυπος του «crosstalk» μεταξύ του μικροβιώματος, της βιταμίνης Β12, της λειτουργίας του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς γίνεται εμφανής μόνο υπό συνθήκες όπου ο οργανισμός υφίσταται άγχος είτε γενετικά είτε περιβαλλοντικά.
Μια ανεπάρκεια Β12 στους ανθρώπους έχει συσχετιστεί με νευρολογικές διαταραχές που χαρακτηρίζονται από διεγερτική/ανασταλτική ανισορροπία όπως σχιζοφρένεια, κατάθλιψη και ημικρανίες.
