Bakterie kolonizujące jelita noworodka odgrywają kluczową rolę w budowaniu silnego układu odpornościowego, szczególnie w zapobieganiu alergiom pokarmowym. Nowe badanie ujawniło, że specyficzny rodzaj dobrych bakterii kolonizuje jelita noworodków i wytwarza neuroprzekaźnik serotoninę (powszechnie znany jako hormon szczęścia). Te neuroprzekaźniki serotoninowe uczą komórki odpornościowe jelit, że zwykłe produkty spożywcze, takie jak orzeszki ziemne, są nieszkodliwe, a także uczą, jak pokojowo współistnieć z pożytecznymi drobnoustrojami jelitowymi.

W komunikacie prasowym główna autorka badania, dr Melody Zeng, adiunkt immunologii w Weill Cornell Medicine, powiedziała: „Jelita są obecnie znane jako drugi ludzki mózg, ponieważ wytwarzają ponad 90% neuroprzekaźników w ludzkim organizmie . Chociaż neuroprzekaźniki, takie jak serotonina, są najbardziej znane ze swojej roli w zdrowiu mózgu, receptory dla neuroprzekaźników są zlokalizowane w całym ludzkim ciele.

Wcześniejsze badania wykazały, że serotonina jest ważnym neuroprzekaźnikiem, o którym wiadomo, że kontroluje nie tylko regulację nastroju, ale także przepływ pokarmu w układzie żołądkowo-jelitowym. Wysoki poziom serotoniny powiązano z nawrotami chorób zapalnych jelit, takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna. Jednak większość tych badań przeprowadzono na dorosłych zwierzętach, a badacze wciąż zastanawiali się, czy może istnieć bezpośredni związek między serotoniną a komórkami odpornościowymi jelit.

Aby przeprowadzić dalsze badania, zbadali jelita cienkie nowonarodzonych myszy i zbadali, które neuroprzekaźniki są w nich produkowane. Następnie zidentyfikowali odrębne populacje drobnoustrojów w jelicie cienkim nowonarodzonych myszy, tzw Lactobacillus I Lactobacillus murinus. Te gatunki bakterii występowały znacznie liczniej u nowonarodzonych myszy w porównaniu z ich dorosłymi odpowiednikami. Odegrały także kluczową rolę w kształtowaniu układu odpornościowego noworodka poprzez produkcję neuroprzekaźników, takich jak serotonina.

„Jak dotąd prawie wszystkie badania neuroprzekaźników jelitowych przeprowadzono na dorosłych zwierzętach lub ludziach, gdzie specyficzny typ komórek jelitowych, zwany komórkami enterochromafinowymi, wytwarza neuroprzekaźniki” – wyjaśnia dr Zeng. „Odkryliśmy jednak, że nie ma to miejsca w jelitach noworodka, gdzie większość serotoniny wytwarzana jest przez bakterie, których jest w jelicie noworodka więcej”.

Zeng i zespół byli w stanie udowodnić, że podobny proces zachodzi również u noworodków ludzkich. Naukowcy przeanalizowali próbki kału ludzkich niemowląt dzięki biobankowi utworzonemu przez laboratorium Zeng we współpracy z nowojorsko-prezbiteriańskim szpitalem dla kobiet i noworodków Alexandra Cohen.

Ich odkrycia podkreślają, że zanim ludzkie jelita rozwiną zdolność do wytwarzania własnych neuroprzekaźników, wkraczają różne bakterie, które odgrywają kluczową rolę w dostarczaniu niezbędnych neuroprzekaźników, takich jak serotonina, niezbędnych do wczesnego rozwoju układu odpornościowego.

„Odkryliśmy, że bakterie jelitowe u młodych myszy nie tylko bezpośrednio wytwarzają serotoninę, ale także zmniejszają aktywność enzymu zwanego oksydazą monoaminową, który normalnie rozkłada serotoninę, utrzymując w ten sposób wysoki poziom serotoniny w jelitach” – główna autorka, Katherine Sanidad, stażysta podoktorski w dziedzinie pediatrii w Weill Cornell Medycyna – podano w komunikacie prasowym.

Sanidad wyjaśniła dalej, że w jelitach noworodków wysoki poziom serotoniny zwiększa liczbę komórek odpornościowych zwanych komórkami regulatorowymi T. Komórki te następnie zapobiegają nadmiernej reakcji układu odpornościowego i atakowaniu antygenów pokarmowych lub bakterii korzystnych dla jelit. „Jelito noworodka potrzebuje bakterii wytwarzających serotoninę, aby utrzymać układ odpornościowy pod kontrolą” – dodała dr Sanidad.

Naukowcy podkreślili znaczenie obecności dobrych bakterii w jelitach niemowląt zaraz po urodzeniu. Szczególnie w krajach rozwiniętych dzieci są znacznie mniej narażone na kontakt z różnymi drobnoustrojami ze względu na życie w czystszym środowisku niż dzieci urodzone w krajach rozwijających się. Ponadto niezdrowa dieta pełna ultraprzetworzonej żywności może znacznie zmniejszyć obecność bakterii wytwarzających serotoninę w jelitach noworodków.

Zeng i zespół stwierdzili, że z powodu tych czynników dzieci urodzone w bogatych krajach mogą mieć mniej komórek T-regulacyjnych i są bardziej narażone na ryzyko alergii pokarmowych lub rozwoju reakcji immunologicznych na pożyteczne bakterie jelitowe.

„Przy odpowiedniej edukacji układ odpornościowy dziecka rozpozna, że ​​takie produkty jak orzeszki ziemne i jajka są w porządku i nie musi ich atakować” – stwierdziła Zeng.

Badanie opublikowano w czasopiśmie Nauka Immunologia 15 marca 2024 r.

Obserwuj mnie na Świergot.