บทความอายุยืน

การเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมในลำไส้มีอิทธิพลต่อสุขภาพสมองและการรับรู้

การเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมในลำไส้มีอิทธิพลต่อสุขภาพสมองและการรับรู้
  • การศึกษาในหนูพบว่าจุลินทรีย์ในลำไส้บางชนิดลดการทำงานของการรับรู้ 
  • ปริมาณสูง บิโลฟิล่า แบคทีเรียทำให้การทำงานของฮิบโปแคมปัสบกพร่อง ซึ่งเป็นบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำมากที่สุด และหนูที่กินอาหารที่เป็นคีโตเจนิกหรือถูกเลี้ยงในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำก็มีอัตราสูงกว่า บิโลฟิล่า ระดับ 
  • นอกจากนี้ หนูที่รับประทานอาหารคีโตเจนิกยังมีข้อผิดพลาดในการทดสอบเขาวงกตโดยเฉลี่ยมากกว่าหนูที่ได้รับอาหารมาตรฐานถึง 30% 

บทความนี้ถูกโพสต์ในห้องข่าว ucla:

การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้พบว่าการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้ ซึ่งเป็นแบคทีเรียนับล้านล้านและจุลินทรีย์อื่นๆ ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ สามารถเปลี่ยนแปลงสมองและพฤติกรรมได้ ขณะนี้ การศึกษาที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ ucla สามารถอธิบายได้ว่าปรากฏการณ์นั้นเกิดขึ้นได้อย่างไรและทำไม

ในการทดลองซึ่งดำเนินการกับหนู นักวิจัยพบว่าจุลินทรีย์ในลำไส้สามารถทำให้ผลกระทบของความบกพร่องทางสติปัญญารุนแรงขึ้นได้ เนื่องจากพวกมันส่งผลต่อฮิบโปแคมปัส ซึ่งเป็นบริเวณของสมองที่มีความสำคัญต่อความจำและการเรียนรู้ พวกเขาพบว่าความเข้มข้นของแบคทีเรียกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่า บิโลฟิลา เพิ่มขึ้นอย่างมากในจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูที่ได้รับอาหารคีโตเจนิก ซึ่งมีไขมันสูงและคาร์โบไฮเดรตต่ำ และขาดออกซิเจนเป็นระยะๆ ทำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่า ภาวะขาดออกซิเจน

นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าการรับประทานอาหารแบบคีโตเจนิก ภาวะขาดออกซิเจน และการรักษาด้วยบิโลฟิลาสายพันธุ์หนึ่งที่เรียกว่า บิโลฟิลา wadsworthia ทำให้ฮิบโปแคมปัสบกพร่อง ส่งผลให้ความสามารถทางปัญญาในหนูลดลง

นักวิจัยได้ให้อาหารคีโตเจนิกแก่หนูหลายตัว และให้หนูอื่นๆ รับประทานอาหารมาตรฐาน จากนั้น หนูทุกตัวได้รับระดับออกซิเจนลดลงเป็นเวลาห้าวันติดต่อกัน จากนั้นให้เวลาสี่วันในการฟื้นตัว การให้ออกซิเจนแก่สัตว์เป็นหนทางหนึ่งสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการทำให้เกิดความบกพร่องทางสติปัญญา เพื่อเลียนแบบความบกพร่องทางสติปัญญาในมนุษย์ซึ่งอาจเกิดจากโรคทางระบบประสาทหรือการแก่ชรา

ต่อไป นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตความสามารถในการนำทางในเขาวงกต เมื่อพยายามหาทางออกจากเขาวงกต หนูที่รับประทานอาหารคีโตเจนิกมีข้อผิดพลาดมากกว่าหนูที่ได้รับอาหารมาตรฐานโดยเฉลี่ยถึง 30% (ช่วงของความแตกต่างระหว่างทั้งสองกลุ่มคือ 25% ถึง 75%)

นักวิจัยยังประเมินด้วยว่าการรับประทานอาหารที่แตกต่างกันเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการรับรู้ในหนูที่ไม่ได้รับออกซิเจนหรือไม่ ในการทดลองนั้น ความสามารถของหนูในการหาทางออกจากเขาวงกตนั้นไม่มีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจน โดยพิจารณาจากว่าพวกเขาทานอาหารที่เป็นคีโตเจนิกหรืออาหารมาตรฐาน ซึ่งบ่งชี้ว่าผลกระทบด้านลบต่อความสามารถทางปัญญาเกิดขึ้นร่วมกับภาวะขาดออกซิเจนเท่านั้น .

“ผลลัพธ์เหล่านี้เน้นย้ำถึงความสามารถของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกันในการมีปฏิสัมพันธ์ร่วมกันเพื่อส่งผลต่อพฤติกรรมการรับรู้ในหนู” คริสติน โอลสัน ผู้เขียนนำ นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก UCLA กล่าว

ต่อไป นักวิจัยได้ตรวจสอบว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากพวกมันทำให้จุลินทรีย์ในหนูหมดไปก่อนที่จะควบคุมอาหารที่เป็นคีโตเจนิกและทำให้พวกมันขาดออกซิเจน สิ่งที่น่าสนใจคือหนูที่สูญเสียจุลินทรีย์ในขั้นแรกทำให้เกิดข้อผิดพลาดในเขาวงกตน้อยกว่าหนูที่ได้รับภาวะขาดออกซิเจนและให้อาหารคีโตเจนิก แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในจุลินทรีย์ก่อน

“สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับอาหารคีโตเจนิกและภาวะขาดออกซิเจนอาจมีส่วนส่งผลเสียต่อความบกพร่องทางสติปัญญา” โอลสันกล่าว

ผู้เขียนระบุว่า bilophila wadsworthia เปลี่ยนแปลงยีนที่เปิดหรือปิดในฮิบโปแคมปัส และแบคทีเรียจะลดการส่งสัญญาณเซลล์ปกติในฮิบโปแคมปัส

“Bilophila wadsworthia รบกวนกิจกรรมของ hippocampal และพฤติกรรมการรับรู้ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการขาดออกซิเจนและอาหาร ketogenic ร่วมกัน” Olson กล่าว เธอเสริมว่าเนื่องจากบทบาทสำคัญของฮิปโปแคมปัสในการเรียนรู้และความทรงจำ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจึงเป็นข้อบ่งชี้ว่าบิโลฟิลามีอิทธิพลต่อพฤติกรรมการรับรู้อย่างไร

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นพบจุลินทรีย์สายพันธุ์ที่อาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของหนูและสัตว์อื่นๆ เซียวกล่าว เธอเสริมว่าการศึกษาอย่างเจาะจงมากขึ้นว่าจุลินทรีย์สายพันธุ์ต่างๆ ส่งผลต่อสมองอย่างไรจึงเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ผ่านการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ที่เกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อจุลินทรีย์

Elaine Hsiao ศาสตราจารย์ De Logi สาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพแห่ง UCLA และรองศาสตราจารย์ด้านโรคทางเดินอาหารที่โรงเรียนแพทย์ David Geffen ที่ UCLA กล่าวว่าการศึกษาครั้งใหม่นี้อาจเป็นก้าวสำคัญในการเรียนรู้ว่าจุลินทรีย์ชนิดใดส่งผลกระทบหรือทำให้ความสามารถทางปัญญาลดลง

“การระบุปัจจัยเสี่ยงตั้งแต่เนิ่นๆ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจพบและการแทรกแซงสำหรับความบกพร่องทางสติปัญญาตั้งแต่เนิ่นๆ” เซียว ผู้เขียนอาวุโสของรายงานฉบับนี้กล่าว

Hsiao เสริมว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบว่าจุลินทรีย์ในลำไส้อื่นนอกเหนือจาก bilophila อาจส่งผลต่อความสามารถทางการรับรู้หรือไม่ และจุลินทรีย์จะส่งผลต่อการรับรู้ลดลงในมนุษย์หรือไม่

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร โฮสต์ของเซลล์และจุลินทรีย์ ในเดือนสิงหาคม 2564  

หมายเหตุ: เนื้อหาอาจมีการแก้ไขรูปแบบและความยาว



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า