تأثیرات میکروبیوم های اندام ها بر اختلالات عصبی روانی

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در مطالعه اخیر منتشر شده در روانپزشکی مولکولی، دانشمندان ادبیات موجود را برای درک چگونگی تأثیر میکروبیوم بر اختلالات عصبی روانی بررسی کردند. به طور خاص، آنها مکانیسم های اساسی را بررسی می کنند و نشانگرهای زیستی قابل اعتمادی را برجسته می کنند که می توانند برای فرموله کردن مداخلات هدفمند میکروبیوتا برای درمان افراد مبتلا به اختلالات عصبی-روانی مورد استفاده قرار گیرند.

برخی از اختلالات عصبی روانپزشکی رایج که در سطح جهانی شایع هستند عبارتند از اختلال دوقطبی (BD)، اسکیزوفرنی، اختلال افسردگی اساسی (MDD)، اختلال طیف اوتیسم (ASD)، اختلال مصرف مواد و اختلالات اضطرابی. این اختلالات نه تنها بر بیمار بلکه بر اعضای خانواده او نیز تأثیر می گذارد.

شیوع اختلالات اضطرابی و MDD به دلیل همه گیری بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) به طور قابل توجهی افزایش یافته است. عوامل ژنتیکی و محیطی هر دو بر ایجاد و تظاهرات اختلالات عصبی-روانی تأثیر می گذارند. تا به امروز، مطالعات کمی مکانیسم های بیولوژیکی مرتبط با ایجاد و پیشرفت این اختلالات را مورد بحث قرار داده اند.

هموستاز در بدن توسط یک شبکه دو طرفه تنظیم می شود که تداخل مغز و بدن را تشکیل می دهد. برخی از اجزای کلیدی این تداخل عبارتند از انتقال دهنده های عصبی، سیستم عصبی مرکزی (CNS)، حلقه های بازخورد، سیستم عصبی محیطی، سیگنال های شیمیایی، هورمون ها و هموستاز.

درک مکانیسم های اساسی مربوط به تداخل مغز و بدن که بر پاتوژنز اختلالات عصبی-روانی تأثیر می گذارد، مهم است.

میکروبیوتای میزبان نقش مهمی در حفظ سلامت کلی دارد. به طور قابل توجهی، انواع مختلفی از میکروبیوتا وجود دارد، از جمله میکروبیوتاهایی که در دهان، بینی، پوست، روده، ریه ها، واژن و مثانه یافت می شوند، که هر یک شامل جوامع میکروبی بسیار پیچیده است.

تنوع و ترکیب میکروبیوتای دستگاه گوارش (GI) در سرتاسر معده، ژژونوم، دوازدهه، ایلئوم و کولون متفاوت است. محور میکروبیوتای روده-مغزی ارتباطات دوطرفه بین مغز و میکروبیوتای روده را در دستگاه گوارش تقویت می کند.

میکروبیوتای روده می تواند عملکرد و رفتار مغز را از طریق مکانیسم های مختلف تنظیم کند. به عنوان مثال، میکروب های روده انتقال دهنده های عصبی زیادی تولید می کنند که برخی از آنها شامل دوپامین، کینورنیک اسید، اسید γ-آمینو بوتیریک (GABA) و سروتونین و همچنین متابولیت هایی مانند اسیدهای صفراوی، اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه (SCFAs) و D-آمینه هستند. اسیدهایی که می توانند عملکرد و رفتار مغز را تنظیم کنند.

مطالعات قبلی نشان داده است که در مقایسه با افراد سالم، بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر (AD) سطح D-گلوتامات را کاهش می دهند. قابل توجه است که سطوح پلاسمایی D-گلوتامات به طور مستقیم با عملکردهای شناختی در ارتباط است. وجود D-گلوتامات به عنوان یک جزء کلیدی دیواره سلولی پپتیدوگلیکان در باکتری ها نشان دهنده فرصت احتمالی میکروبیوتای روده برای تولید این متابولیت است.

تغییر ترکیب و تنوع میکروبی روده بر تظاهرات اسکیزوفرنی، اضطراب، BD، MDD، بیماری پارکینسون (PD) و AD تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، کاهش باکتری های تولیدکننده بوتیرات ضد التهابی مانند Faecalibacterium و Coprococcus و افزایش باکتری های پیش التهابی مانند Eggerthella در اختلالات روانپزشکی مختلف از جمله MDD، اسکیزوفرنی، BD و اضطراب مشاهده شده است.

راه های اصلی ورود پاتوژن های بالقوه که از طریق آن در CNS منتشر می شوند، حفره های دهان و بینی هستند. میکروبیوتای دهان دومین جامعه میکروبی بزرگ در بدن انسان را با شاخه های کلیدی خود شامل باکتری ها، فیرمیکوت ها، اکشنوباکتری ها، فوزوباکتری ها و پروتئوباکتری ها نشان می دهد.

جالب توجه است، بیماران مبتلا به اختلالات روانپزشکی اغلب بهداشت دهان و دندان ضعیف و شیوع بیشتری از پوسیدگی دندان را نشان می دهند. مطالعات قبلی نشان داده اند که پریودنتیت می تواند بر ایجاد اختلالات عصبی-روانی تأثیر بگذارد. در واقع، یک مطالعه نشان داد که، بیماران BD شیوع بیشتری از پریودنتیت و سطوح بالایAggregatibacter actinomycetemcomitans و Porphyromonas gingivalis داشتند.

حفره بینی دارای میکروارگانیسم های متنوعی با غلبه Actionobacteria، Firmicutes و Proteobacteria است. عدم تعادل در میکروبیوتای بینی با بسیاری از شرایط سلامتی مرتبط است.

میکروبیوتای بینی از طریق سیستم بویایی، تعدیل سیستم ایمنی و تولید انتقال دهنده های عصبی یا متابولیت هایی که می توانند به سد خونی مغزی نفوذ کنند، بر محور میکروبیوتای روده-مغزی تأثیر می گذارد. دیس بیوز میکروبیوتای نازوفارنکس پاسخ های التهابی را به α-سینوکلین القا می کند که باعث تغییرات پاتولوژیک در PD می شود.

فیلاهای اصلی که میکروبیوتای ریه را تشکیل می دهند عبارتند از Firmicutes، Bacteroidetes و Proteobacteria. تنوع میکروبی ریه به طور مستقیم با قرار گرفتن در معرض محیطی، عملکرد سیستم ایمنی، ژنتیک میزبان و سبک زندگی مرتبط است.

بر اساس عملکرد میکروارگانیسم های ریوی در هموستاز ایمنی ریوی موضعی، واضح است که این میکروب ها بر عوامل هومورال سیستمیک تأثیر می گذارند. با این وجود، مطالعات بیشتری برای روشن شدن نقش میکروبیوتای ریه در ایجاد و پیشرفت اختلالات عصبی روانی مورد نیاز است.

میلیون ها میکروارگانیسم در پوست انسان که بزرگترین عضو بدن است وجود دارد. غالب ترین فیلاهای موجود بر روی پوست انسان عبارتند از Firmicutes، Actionobacteria، Bacteroidetes و Proteobacteria. میکروبیوتای پوست نقش محافظتی در برابر آلودگی های بیماری زا ایفا می کند.

قابل توجه است، یک مطالعه قبلی نشان داد که تغییرات در میکروبیوتای پوست منجر به بی اشتهایی عصبی می شود.

ترکیب و تنوع میکروبیوتای مثانه یا ادراری از میکروبیوم پوست یا روده متمایز است. با این حال، هر دو میکروبیوتای واژن و مثانه ترکیب مشابهی دارند. تا به امروز، هیچ مطالعه ای نقش میکروبیوتای مثانه را در بروز اختلالات عصبی-روانی گزارش نکرده است. با این حال، یک مطالعه نشان داد که بیماران مبتلا به BD دارای غلظت بالاتری از متابولیت های خاص هستند که می تواند توسط میکروبیوتای مثانه ایجاد شود.

میکروبیوم واژن دارای تعداد قابل توجهی از گونه های لاکتوباسیلوس است که از واژن در برابر عفونت محافظت می کند. مطالعات قبلی نشان داده اند که میکروبیوتای واژن با شیوع ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) مرتبط است. زنان آلوده به HPV بیشتر در معرض خطر افسردگی، اختلالات خوردن، اختلال نارسایی پیش از قاعدگی و اضطراب هستند.