Forskare vände åldrande i mushjärnor med bajstransplantationer från unga möss

Enterokockarter som denna blomstrade i gamla möss efter fekal transplantation. (USA:s jordbruksdepartement)

1895, när han fyllde 50, Elie Metchnikoff blev allt mer orolig för åldrandet. Som ett resultat vände den ryske nobelprisvinnande forskaren, och en av grundarna av immunologi, sin uppmärksamhet bort från immunologi och mot gerontologi – en term som han myntade.

Han fascinerades av den roll som tarmbakterier spelar för hälsa och sjukdomar och föreslog att människor från delar av Östeuropa levde längre eftersom de åt mycket fermenterad mat som innehåller mjölksyrabakterier.

Även om den var populär vid den tiden, ignorerades denna teori som kopplade tarmmikrober till hälsosamt åldrande till stor del av forskare tills relativt nyligen. Vi känner nu igen betydelse som triljonerna bakterier, känd som tarmmikrobiomet, har för att reglera hälsa och sjukdomar.



Bevis har ackumulerats i nästan ett decennium att mikrobiomets sammansättning förändras med åldern. Under 2012, forskning av mina kollegor vid University College Cork visade att mångfald i mikrobiomet var kopplat till hälsoresultat senare i livet, inklusive skröplighet.

Men vi visste fortfarande inte mycket om mikrobiomets effekt på hjärnans åldrande.

Under 2017 tittade vi på Metchnikoffs idéer, satte dem i sammanhanget med hjärnans åldrande, och visade att åldrande inducerade förändringar i mikrobiotan och immunsystemet, och var associerat med kognitiv nedgång och ångest.

Men den här studien, liksom många inom området, visade bara ett samband mellan åldrande och dessa faktorer. Det bevisade inte att det ena orsakade det andra.

I en efterföljande studie gick vi ett steg längre genom att visa att en mikrobiotainriktad diet berikad med det prebiotiska inulinet (en prebiotikum matar de nyttiga bakterierna i tarmen) skulle kunna minska effekterna av åldrande i hjärnan hos medelålders möss. Ändå var det fortfarande inte klart om mikrobiotan i sig orsakade avbromsningen av hjärnans åldrande.

I vår senaste studien , visar vi att genom att ta mikrobiomet från unga möss och transplantera dem till gamla möss, kan många av effekterna av åldrande på inlärning och minne och immunförsämringar vändas. Med hjälp av en labyrint visade vi att denna fekala mikrobiotatransplantation från unga till gamla möss ledde till att de gamla mössen hittade en dold plattform snabbare.

(Gallica Digital Library/Wikimedia)

Ovan: Elie Metchnikoff erkände tarmmikrobiomens roll för hälsa och livslängd.

Immunkopplingen

Åldrande är förknippat med en ökning av inflammation över alla system i kroppen inklusive hjärnan. Det är tydligt att immunprocesser spelar en nyckelroll i hjärnans åldrande, med en växande betoning på rollen av en specifik immuncell, mikroglia .

Ironiskt nog är det samma klass av celler som Metchnikoff visualiserade i mikroskopet, om än i andra vävnader, i slutet av 1800-talet. Vi vet nu också att aktiveringen av dessa celler är under konstant reglering av tarmmikrobiomet.

Så nästa del av pusslet var att se om de negativa effekterna av åldrande på immuniteten också är reversibla genom att transplantera mikrobiotan från unga möss till gamla. Mycket av inflammationen minskade faktiskt.

Slutligen visade vi att kemikalier i en region av hjärnan som är involverad i inlärning och minne (hippocampus) var mer som unga möss efter mikrobiotatransplantationen. Våra resultat visar definitivt att mikrobiomet är viktigt för en frisk hjärna i hög ålder.

Var Metchnikoffs steg bort från immunologi för tidigt för att förstå åldrandets hemligheter? Faktum är att det relativa bidraget från de immunförändringar som ses hos mössen som får ung mikrobiota till de övergripande föryngringseffekterna förtjänar ytterligare studier.

Men två stora frågor kvarstår. Vilka är de exakta mekanismerna som spelar? Och kan vi översätta dessa anmärkningsvärda fynd till människor?

Möss är inte människor

Att arbeta med en kontrollerad situation för möss – som har mycket definierad genetik, dieter och mikrobiom – är väldigt annorlunda än att se på människor. Vi måste vara försiktiga med att inte övertolka dessa resultat. Vi förespråkar inte fekal transplantation för människor som vill föryngra sin hjärna.

Istället pekar dessa studier på en framtid där det kommer att finnas fokus på mikrobiota-inriktade kost- eller bakteriebaserade behandlingar som kommer att främja optimal tarmhälsa och immunitet för att hålla hjärnan ung och frisk. Sådana strategier kommer verkligen att vara ett mer välsmakande elixir.

Metchnikoffs övergripande principer verkar vara korrekta: att skydda dina tarmmikrober kan vara hemligheten bakom ungdomens källa. Med framsteg inom sjukvården har livslängden ökat markant.

Och även om vi inte kan stoppa tidens gång, kan vi utveckla behandlingar som skyddar våra hjärnor från försämring och vi har mer än en magkänsla som riktar in sig på mikrobiomet kan vara ett sådant sätt.

Men det krävs fortfarande mycket arbete för att bättre förstå hur tarmmikrober kan trycka tillbaka på några av kännetecknen för en åldrande hjärna.

John Cryan , vice VD för forskning och innovation, University College Cork .

Denna artikel är återpublicerad från Konversationen under en Creative Commons-licens. Läs originalartikel .

Populära Kategorier: Natur , Plats , Fysik , Samhälle , Människor , Okategoriserad , Hälsa , Tech , Åsikt , Förklarare ,

Om Oss

Publicering Av Oberoende, Beprövade Fakta Om Rapporter Om Hälsa, Rymd, Natur, Teknik Och Miljö.