Influența microbiomului intestinal asupra ritmurilor circadiene poate fi cheia pentru tratarea tulburărilor legate de stres

Axa hipotalamo-hipofizo-suprarenală (HPA) și sistemul nervos autonom conectează sistemele de stres și ritmurile circadiene, unde glucocorticoizii, hormoni centrali în ambele sisteme, urmează un model zilnic controlat de ceasul central al creierului, nucleul suprahiasmatic (SCN). Această secreție ritmică influențează răspunsurile la stres, cu o reziliență mai mare la vârful circadian comparativ cu punctul cel mai scăzut. Studiul publicat în Cell Metabolism explorează rolul microbiomului intestinal în reglarea ritmicității HPA și efectele acesteia asupra răspunsurilor la stres în diferite momente ale zilei.
Microbiomul intestinal modifică funcția cerebrală prin axa HPA, influențând regiuni precum hipocampul și amigdala, care reglementează stresul. Bacteriile intestinale urmează de asemenea cicluri zilnice care susțin sănătatea metabolică, iar perturbarea acestor cicluri duce la nivele neregulate de glucocorticoizi și la răspunsuri la stres afectate.

În studiul actual, cercetătorii au investigat cum microbiomul intestinal reglează interacțiunea dintre ritmurile circadiene și răspunsul la stres. Au fost comparate compozițiile microbiale la șoareci cu depleție de microbiom prin tratament cu antibiotice (ABX) sau în condiții fără germeni (GF). De asemenea, unii șoareci au primit transplant de microbiom fecal (FMT) de la șoareci GF sau ABX.

Stresul acut prin restricție a fost folosit pentru a evalua răspunsurile la stres, măsurându-se nivelele de glucoză și corticosteron din sânge. Testele comportamentale au inclus interacțiunea socială reciprocă și testele de câmp deschis.

Nivelele plasmatice de corticosteron, hormon adrenocorticotropic (ACTH) și catecolamine au fost măsurate pentru a evalua ritmurile circadiene. Secvențierea ADN-ului microbian a fost efectuată pentru analiza taxonomică și funcțională, în timp ce secvențierea ARN și metabolomica au fost utilizate pentru a evalua răspunsurile tisulare.

Rezultatele indică faptul că microbiomul, în special specii de Lactobacillus ca Limosilactobacillus reuteri, influențează variațiile zilnice ale nivelurilor de corticosteron. La șoarecii GF și ABX, momentul și intensitatea secreției de corticosteron au fost modificate, cu schimbări reflectate și în regiunile cerebrale care reglementează ritmurile circadiene și stresul.

Depleția microbiană a condus la schimbări în metabolismul cerebral, în special în căile legate de glutamat, esențiale pentru răspunsurile la stres. Expresia genelor din hipotalamus și glanda pituitară a fost de asemenea alterată, reducând permeabilitatea barierei hemato-encefalice.

Comportamental, șoarecii ABX au arătat o interacțiune socială redusă după expunerea la stres, normalizându-se când nivelurile de corticosteron au urmat modelele tipice mai târziu în zi. Aceste schimbări comportamentale au fost confirmate folosind un blocant de sinteză a corticosteronului, care a prevenit deteriorările comportamentale induse de stres.

Experimentele de transfer al microbiomului fecal au indicat că Lactobacillus reuteri poate influența direct nivelurile de corticosteron, susținând rolul anumitor bacterii intestinale în modularea răspunsurilor la stres.

Aceste descoperiri subliniază rolul integrat al microbiomului intestinal în reglarea ritmului circadian și a răspunsului la stres, cu implicații potențiale pentru înțelegerea tulburărilor legate de stres și îmbunătățirea sănătății. Studiile ulterioare sunt necesare pentru a identifica semnalele microbiale care afectează ritmurile de corticosteron, modul în care acestea influențează creierul și cum pot fi traduse aceste descoperiri pentru coorte umane diverse.

sursa: News Medical