Υπάρχει Εγκεφαλικό Μικροβίωμα;

Γνωρίζουμε πλέον ότι η μικροβιακή κοινότητα του εντέρου μπορεί να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την υγεία μας. Μπορούν ωστόσο ορισμένα από αυτά τα βακτήρια να βρίσκονται και στον εγκέφαλό μας; Μία παρουσίαση στο ετήσιο συνέδριο του Society of Neuroscience το οποίο έγινε την προηγούμενη εβδομάδα, συγκέντρωσε ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς έδειξε αρκετές φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης στις οποίες ήταν εμφανή διάφορα βακτήρια που διαβιούσαν στα κύτταρα ενός υγιούς ανθρωπίνου εγκεφάλου. Αν και η έρευνά τους είναι ακόμα στα πρώιμα στάδια, οι επιστήμονες δήλωσαν ότι τα δείγματα ιστών στις φωτογραφίες προέρχονται από πτώματα και πιθανώς να είχαν μολυνθεί. Για αρκετούς, ωστόσο, οι οποίοι παρακολούθησαν τη συγκεκριμένη παρουσίαση, η πιθανότητα ότι τα βακτήρια μπορεί να εμπλέκονται σε διάφορες διεργασίες του εγκεφάλου, μεταξύ των οποίων πιθανώς και η πορεία διαφόρων νευρολογικών νόσων, ήταν ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα.

«Αυτή ήταν η σημαντικότερη παρατήρηση της εβδομάδας», είπε ο Ρόναλντ ΜακΓκρέγκορ από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. «Είναι σαν να υπάρχει ένα νέο μοριακό εργοστάσιο στον εγκέφαλο με τις δικές του ανάγκες».

Ο εγκέφαλος είναι γενικά ένα ιδιαίτερο περιβάλλον, το οποίο προστατεύεται από τα περιεχόμενα της κυκλοφορίας του αίματος μέσω ενός δικτύου κυττάρων που περιβάλλει τα αιμοφόρα αγγεία του. Τα βακτήρια και οι ιοί που καταφέρνουν να διαπεράσουν τον αιματοεγκεφαλικό αυτό φραγμό μπορούν να προκαλέσουν απειλητική για τη ζωή φλεγμονή. Ορισμένες έρευνες έχουν δείξει ότι το εντερικό μικροβίωμα μπορεί εμμέσως να επηρεάσει τη διάθεση και τη συμπεριφορά ή ακόμα και τον κίνδυνο νευρολογικών νόσων. Για παράδειγμα, μία διαταραχή της ισορροπίας του εντερικού μικροβιώματος μπορεί να αυξήσει την παραγωγή μίας ανώμαλης πρωτεΐνης που προκαλεί νόσο του Parkinson, αν καταφέρει να ταξιδέψει μέσω του νεύρου που συνδέει το έντερο με τον εγκέφαλο.

Η νευροανατόμος Ροζαλίντα Ρόμπερτς από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα μίλησε το απόγευμα της προηγούμενης Τρίτης και μίλησε για ένα ιδιαίτερο εύρημα το οποίο, αν επιβεβαιωθεί, θα αποδείξει μία πολύ στενή σχέση μεταξύ των μικροβίων και του εγκεφάλου.

Η ομάδα της αναζητά διαφορές μεταξύ υγιών ατόμων και ασθενών με σχιζοφρένεια εξετάζοντας τμήματα του εγκεφαλικού ιστού τα οποία έχουν διατηρηθεί για αρκετές ώρες μετά το θάνατο των ασθενών. Πριν από 5 χρόνια, η Κόρτνεϊ Γουόκερ, η οποία εργάστηκε μεταγενέστερα στο εργαστήριο της Ρόμπερτς, παρατήρησε ραβδοειδείς δομές σε εικόνες των παραπάνω ιστών που είχαν εξεταστεί με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η Ρόμπερτς είχε επίσης παρατηρήσει τις δομές αυτές στο παρελθόν αλλά δεν τους είχε δώσει σημασία καθώς τότε διερευνούσε κάτι άλλο.

Η Γουόκερ ωστόσο ήταν πιο επίμονη με αποτέλεσμα η Ρόμπερτς να αρχίσει να συμβουλεύεται άλλους συνεργάτες της από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα. Αποτέλεσμα ήταν ένας βακτηριολόγος να την πληροφορήσει ότι οι σχηματισμοί αυτοί αποτελούσαν βακτήρια. Η ομάδα της κατάφερε στη συνέχεια να διαπιστώσει την παρουσία των βακτηρίων αυτών σε κάθε εγκέφαλο που εξέτασε, 34 στο σύνολο, με τους μισούς περίπου από αυτούς να προέρχονται από υγιείς εθελοντές και τους άλλους μισούς από ασθενείς με σχιζοφρένεια.

Η Ρόμπερτς αναρωτήθηκε αν τα βακτήρια του εντέρου θα μπορούσαν να είχαν διαρρεύσει από τα αιμοφόρα αγγεία στον εγκέφαλο τις ώρες που μεσολάβησαν από το θάνατο του ασθενούς μέχρι την αφαίρεση του εγκεφάλου. Για να διαπιστώσει το παραπάνω, εξέτασε εγκεφάλους ποντικών που αφαιρέθηκαν από ποντίκια αμέσως μετά το θάνατό τους. Το αποτέλεσμα ήταν να βρει κι εκεί βακτήρια. Στη συνέχεια εξέτασε τους εγκεφάλους ποντικών χωρίς μικροβιακή χλωρίδα τα οποία είχαν ανατραφεί αποκλειστικά γι’αυτό το σκοπό. Οι εγκέφαλοι των ποντικών αυτών δεν είχαν καθόλου βακτήρια.

Η ανάλυση της αλληλουχίας του RNA αποκάλυψε ότι τα περισσότερα βακτήρια προέρχονται από τρεις οικογένειες που είναι αρκετά κοινές στο έντερο: τα Firmicutes, τα Proteobacteria και τα Bacteroidetes. Η Ρόμπερτς δεν γνωρίζει, ωστόσο, πώς τα βακτήρια αυτά μπορεί να έφτασαν στον εγκέφαλο. Μία θεωρία είναι ότι εισήλθαν μέσω των αιμοφόρων αγγείων, μέσω διαφόρων νεύρων από το έντερο ή ακόμα και μέσω της ρινός. Δεν μπορεί επίσης ακόμα να γνωρίζει αν τα βακτήρια αυτά είναι ωφέλιμα ή επιβλαβή. Η Ρόμπερτς δεν διαπίστωσε σημεία φλεγμονής τα οποία θα υποδείκνυαν ότι τα βακτήρια προκαλούν βλάβες, ωστόσο δεν κατάφερε ακόμα να τα ποσοτικοποιήσει ή να κάνει συστηματική σύγκριση μεταξύ των υγιών και των εγκεφάλων με σχιζοφρένεια. Αν διαπιστωθεί ότι υπάρχουν σημαντικές διαφορές, οι μελλοντικές έρευνες θα μπορέσουν πιθανώς να εξετάσουν καλύτερα πώς το «εγκεφαλικό μικροβίωμα» επηρεάζει ή απειλεί την υγεία του εγκεφάλου.

Στην αρχική έρευνα που έγινε με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, η ομάδα της Ρόμπερτς παρατήρησε ότι τα βακτήρια του εγκεφάλου είχαν διαφορετικές προτιμήσεις. Φάνηκε ότι τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται σε συγκεκριμένα κύτταρα τα οποία λέγονται αστροκύτταρα. Τα κύτταρα αυτά αλληλεπιδρούν και υποστηρίζουν τους νευρώνες. Ειδικότερα, τα μικρόβια του εγκεφάλου συγκεντρώνονται μέσα και γύρω από τις απολήξεις των αστροκυττάρων που περικλείουν τα αιμοφόρα αγγεία στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Φαίνεται επίσης να είναι πλουσιότερα γύρω από τις μακριές προεκβολές των νευρώνων που εναποτίθενται στη λιπώδη ουσία που λέγεται μυελίνη. Η Ρόμπερτς δεν μπόρεσε να εξηγήσει γιατί τα μικρόβια προτιμούν τις περιοχές αυτές, ωστόσο αναρωτήθηκε αν τα βακτήρια έλκονται από το λίπος και τη ζάχαρη στα εγκεφαλικά αυτά κύτταρα.

Γιατί όμως καμία άλλη ερευνητική ομάδα δεν έχει παρατηρήσει βακτήρια στον εγκέφαλο; Ένας λόγος είναι ότι ερευνητές εξετάζουν εγκεφάλους ασθενών μετά το θανατό τους με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, είπε η Ρόμπερτς. «Σπάνια ένας νευροανατόμος εξετάζει ένα τόσο μεγάλο αριθμό εγκεφάλων» και οι νευροεπιστήμονες συνήθως αποτυγχάνουν να αναγνωρίσουν την παρουσία βακτηρίων στο δείγμα τους.

Η Ρόμπερτς αναγνωρίζει ότι η ομάδα της πρέπει να επιβεβαιώσει ότι δεν είχε γίνει μόλυνση των δειγμάτων. Για παράδειγμα, θα πρέπει να εξετάσει αν τα μικρόβια εισήλθαν στον εγκέφαλο μέσω των χειρουργικών εργαλείων ή του αέρα. Θα πρέπει επίσης να εξετάσει αν τα διαλύματα μέσα στα οποία συντηρούνται οι εγκέφαλοι των ποντικών περιέχουν βακτήρια ή αποτελούν περιβάλλον στο οποίο μπορούν να πολλαπλασιαστούν. Όπως δήλωσε, «κι εγώ είμαι σκεπτική σχετικά με τις παρατηρήσεις μας προς το παρόν», ωστόσο ακόμα κι αν τα βακτήρια δεν βρίσκονται στους εγκεφάλους των ασθενών όσο αυτοί ήταν εν ζωή, ο αποικισμός των εγκεφάλων μετά θάνατον έχει επίσης μεγάλο ενδιαφέρον.

Αν όντως έχουμε εγκεφαλικό μικροβίωμα, σύμφωνα με τη θεωρία της Ρόμπερτς, «τότε έχουμε ένα νέο μεγάλο στόχο έρευνας», είπε ο Τέοντορ Ποστολάτσε, ένας ψυχίατρος στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ στη Βαλτιμόρη. Ο Ποστολάτσε έχει μελετήσει το πρωτόζωο Toxoplasma gondii, το οποίο εισέρχεται στον εγκέφαλο αλλά δεν προκαλεί πάντοτε νόσηση. «Δεν μου προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι και άλλοι μικροοργανισμοί μπορούν να βρίσκονται στον εγκέφαλο, ωστόσο αν κάτι τέτοιο ισχύει θα είναι επαναστατικό εύρημα», είπε. Αν τα κοινά αυτά βακτήρια του εντέρου βρίσκονται φυσιολογικά μέσα και γύρω από τα εγκεφαλικά κύτταρα, μπορεί να παίζουν ρόλο στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος στον εγκέφαλο, όπως είπε. «Θα χρειαστούν πολλές έρευνες για να αποδειχθεί το παραπάνω», όπως δήλωσε, «ωστόσο το μονοπάτι αυτό θα είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό».

Βιβλιογραφία: Science

Ακολουθήστε μας στο Google News για την έγκυρη επιστημονική ενημέρωσή σας, έγκαιρα!

Μην χάσετε:
Σχετικά Αρθρα