Tiêu thụ Lợi khuẩn Lactobacillus điều chỉnh hành vi cảm xúc và biểu hiện thụ thể GABA trung ương ở chuột thông qua dây thần kinh phế vị

Javier A. Bravo1, Paul Forsythe2,3, Marianne V. Chew3, Emily Escaravage3, Hélène M. Savignac4,5, Timothy G. Dinan6,7, John Bienenstock8,3, John F. Cryan9,10,5
1Laboratory of NeuroGastroenterology, Alimentary Pharmabiotic Centre,
2Medicine, and
3The McMaster Brain–Body Institute, St. Joseph's Healthcare, Hamilton, ON, Canada L8N 4A6; and Departments of
4Laboratory of NeuroGastroenterology, Alimentary Pharmabiotic Centre,; School of Pharmacy, and Departments of
5School of Pharmacy, and Departments of
6Laboratory of NeuroGastroenterology, Alimentary Pharmabiotic Centre,; Psychiatry and
7Psychiatry, and
8Pathology and Molecular Medicine, McMaster University, Hamilton, ON, Canada L8S 4L8
9Anatomy, University College Cork, Cork, Ireland;
10Anatomy, University College Cork, Cork, Ireland;; Laboratory of NeuroGastroenterology, Alimentary Pharmabiotic Centre,; School of Pharmacy, and Departments of

Tóm tắt

Có nhiều bằng chứng indirect và đang tăng lên chỉ ra tác động của hệ vi sinh đường ruột lên hệ thần kinh trung ương (CNS). Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu vi khuẩn lactic như Lactobacillus rhamnosus có thể tác động trực tiếp lên thụ thể chất dẫn truyền thần kinh trong hệ thần kinh trung ương ở động vật bình thường, khỏe mạnh hay không. GABA là chất dẫn truyền thần kinh ức chế chính trong hệ thần kinh trung ương và đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết nhiều quá trình sinh lý và tâm lý. Những thay đổi trong biểu hiện thụ thể GABA trung ương có liên quan đến bệnh lý của lo lắng và trầm cảm, những rối loạn thường đi kèm với các rối loạn chức năng ruột. Trong nghiên cứu này, chúng tôi cho thấy rằng liệu trình điều trị lâu dài bằng L. rhamnosus (JB-1) gây ra những thay đổi phụ thuộc vào khu vực trong mRNA GABA B1b trong não với sự gia tăng trong các vùng vỏ não (cingulate và prelimbic) và sự giảm đồng thời trong biểu hiện ở hippocampus, amygdala, và locus coeruleus, so với chuột được cho ăn bình thường. Ngoài ra, L. rhamnosus (JB-1) làm giảm biểu hiện mRNA GABA Aα2 ở vỏ não trước trán và amygdala, nhưng lại làm tăng GABA Aα2 trong hippocampus. Quan trọng là, L. rhamnosus (JB-1) giảm corticosterone cảm ứng stress và hành vi liên quan đến lo lắng và trầm cảm. Hơn nữa, các tác động hóa học và hành vi thần kinh không được tìm thấy ở chuột đã cắt dây thần kinh phế vị, xác định dây này như là một con đường truyền thông chính thay đổi cấu tạo giữa vi khuẩn tiếp xúc với ruột và não. Những phát hiện này nhấn mạnh vai trò quan trọng của vi khuẩn trong truyền thông hai chiều trên trục ruột - não và đề xuất rằng một số sinh vật có thể chứng tỏ là phụ trợ điều trị hữu ích trong các rối loạn liên quan đến căng thẳng như lo lắng và trầm cảm.

Từ khóa

#vi sinh đường ruột #hệ thần kinh trung ương #Lactobacillus rhamnosus #GABA #lo âu #trầm cảm #trục ruột - não #corticosterone #dây thần kinh phế vị

Tài liệu tham khảo

10.1053/j.gastro.2010.06.063

10.1111/j.1365-2982.2010.01664.x

10.1016/j.bbi.2009.05.058

10.1038/nrgastro.2009.35

10.1038/nm1521

10.1113/jphysiol.2004.063388

10.1111/j.1365-2982.2010.01620.x

10.1073/pnas.1010529108

10.1016/j.physbeh.2006.06.019

10.1016/j.janxdis.2008.08.004

10.1016/j.bbi.2004.09.002

10.1146/annurev.pharmtox.44.101802.121429

10.1016/j.tips.2004.11.004

10.1038/nrgastro.2010.117

10.1111/j.1365-2036.2008.03911.x

10.1186/1757-4749-1-6

10.1128/IAI.72.9.5308-5314.2004

10.1164/rccm.200806-951OC

10.1136/gut.2005.070987

10.1152/ajpgi.90511.2008

10.1096/fj.09-153841

10.2174/1874143601004010001

10.1016/0165-0270(85)90031-7

10.1016/j.expneurol.2008.12.011

10.1037/0735-7044.106.2.274

10.1016/j.biopsych.2008.06.026

10.1523/JNEUROSCI.22-08-03262.2002

10.1053/j.gastro.2004.11.050

10.1136/gut.2006.117176

10.1016/j.ejphar.2007.11.073

10.1124/jpet.104.073536

10.1016/j.bbr.2007.03.033

10.1007/s00213-006-0631-9

10.1136/gut.2009.202515

10.1017/S0007114510004319

10.1523/JNEUROSCI.2076-06.2006

10.1523/JNEUROSCI.0378-09.2009

10.1017/S1461145708008559

10.3389/neuro.08.037.2009

10.1038/12207

10.1016/j.neuropharm.2005.01.019

10.1016/j.brainres.2007.08.077

10.1016/j.physbeh.2006.11.009

10.1038/sj.npp.1301082

10.1586/ern.09.138

10.1152/ajpregu.90434.2008

10.1126/science.284.5420.1670

10.1017/S1461145710000994