Dit is een van de eerste studies die een gezonde microbiota in verband brengt met een goede gezondheid of cognitieve prestaties. De microbiota zou een rol kunnen spelen in de aanpak van bepaalde mentale stoornissen.
Het voordeel voor de gezondheid en de cognitieve prestaties zou bemiddeld worden door het immuunsysteem, wat zich in de praktijk vertaalt door een werking van de witte bloedcellen, een type van immuuncellen dat als bemiddelaar optreedt tussen de darmbacteriën en de neurogenese in de hippocampus.
Het is bekend dat de darmen en de hersenen met elkaar communiceren via hormonen, metabole producten of directe zenuwverbindingen. Het team van de Duitse Helmholtz Association identificeerde met behulp van proeven bij muizen de interventie van een speciaal type immuuncellen in de verbinding tussen de darmbacteriën en de hersenen.
Verminderde neurogenese
Door bij de muizen het darmmicrobioom weg te halen en/of ze bloot te stellen aan een sterke concentratie antibiotica, constateerden de onderzoekers dat de muizen veel minder zenuwcellen aanmaakten in de zone van de hippocampus in de hersenen. Het geheugen van de muizen ging achteruit als gevolg van een vertraagde neurogenese.
Verzwakt immuunsysteem
Met het verdwijnen of aantasten van de microbiota constateerden de vorsers ook de verzwakking van een groep specifieke immuuncellen in de hersenen, de Ly6C(hi)-monocyten.
Zo bleek in de hippocampus in de hersenen, na een behandeling met antibiotica en dus bij een verminderde diversiteit van de bacteriegemeenschappen in de darmmicrobiota, de neurogenese vertraagd, en waren er alleen enkele nieuwe cellen zichtbaar (in het rood op de afbeelding hiernaast): Ly6C(hi)-immuuncellen die optreden als bemiddelaar tussen de microbiota en de hippocampus.
Wanneer de onderzoekers die cellen bij de muizen verwijderden, verminderde de neurogenese. Wanneer ze de cellen toevoegden bij muizen die voorafgaandelijk waren behandeld met antibiotica, kwam de neurogenese terug op gang. Naarmate het aantal monocyten toenam, verbeterden de geheugenprestaties en de neurogenese bij de muizen.
Een nieuwe manier om te communiceren
Toegepast op de mens betekenen deze resultaten niet dat alle antibiotica de hersenwerking verstoren. Maar afhankelijk van het blootstellingsniveau zijn vergelijkbare effecten wel mogelijk, besluiten de auteurs. Zo zouden antibiotica direct kunnen inwerken op de neurogenese!
Nieuwe perspectieven voor mentale stoornissen
Deze gegevens zijn interessant voor de behandeling van bepaalde mentale stoornissen, zoals schizofrenie en depressies, die worden gekenmerkt door een ontoereikende neurogenese. Zo zouden probiotica in combinatie met medicijnen en lichaamsbeweging kunnen worden overwogen voor deze patiënten.
Klinische pilootstudies over dit onderwerp zijn al in voorbereiding.
Luisa Möhle et al., Cell Reports, 19/05/2016.
