Stress kan mensen ziek maken, en bacteriën in de darmen zouden dat volgens een onderzoek kunnen doen 1de schuld zijn van muizen. Onderzoek wijst uit dat een gestresseerd brein bepaalde klieren in de darmen direct afsluit, wat de darmwerking beïnvloedt Darmbacteriën en het bredere immuunsysteem van het lichaam.

De studie is een technisch meesterwerk, aldus neurobioloog John Cryan van University College Cork in Ierland, die de studie beoordeelde. Het meeste werk op het gebied van de darm-hersenverbinding heeft zich geconcentreerd op hoe bacteriën de hersenen beïnvloeden Daarom verwelkomt Cryan onderzoek naar hoe psychologische toestanden 'top-down' controle over bacteriën kunnen uitoefenen. “Het is een heel gaaf deel van de puzzel”, zei Cryan. Het onderzoek werd uitgevoerd op 8 augustus inCelgepubliceerd.

Darm-hersenuitwisseling

Onderzoekers weten al lang dat de darmen en de hersenen met elkaar ‘communiceren’. Onder stress stimuleren de hersenen de afgifte van hormonen die darmaandoeningen veroorzaken, zoals inflammatoire darmziekte kan triggeren. Bepaalde bacteriën in de darmen kunnen chemische signalen afgeven die de hersenen en het gedrag beïnvloeden.

De neurale communicatieroutes worden echter minder begrepen. Om meer te weten te komen, concentreerden neurobioloog Ivan de Araujo van het Max Planck Instituut voor Biologische Cybernetica in Tübingen, Duitsland, en zijn collega's zich op kleine organen, de Brunner-klieren, die zich in de wanden van de dunne darm bevinden. Er is weinig bekend over deze klieren, behalve dat ze slijm produceren en talloze neuronen bevatten.

Het team van De Araujo ontdekte dat het verwijderen van de klieren van Brunner bij muizen de dieren vatbaarder maakte voor infecties. Het verhoogde ook de markers voor Ontsteking, een stroom van immuunbeschermende stoffen en cellen die weefsel kunnen beschadigen. Het team observeerde een soortgelijk effect bij mensen: mensen bij wie tumoren waren verwijderd uit het deel van de darm dat de klieren van Brunner bevat, hadden hogere niveaus van witte bloedcellen - een marker van ontsteking - dan mensen bij wie tumoren uit andere gebieden waren verwijderd.

Bacteriën in het huishouden

Een meer gedetailleerde analyse toonde aan dat de verwijdering van Brunner-klieren bij muizen Bacteriën van het geslachtLactobacillus geëlimineerd die in de dunne darm leven. Stimuleren in een gezond maag-darmkanaalLactobacillende productie van eiwitten die als mortel tussen de cellen van de darm werken, waardoor het grootste deel van de darminhoud binnen blijft en bepaalde voedingsstoffen in de bloedbaan terechtkomen. Maar alsLactobacillenzijn verdwenen, de darmen worden 'lekkend' en "dingen die niet in de bloedbaan mogen terechtkomen", zegt de Araujo. Het immuunsysteem valt deze vreemde moleculen aan en veroorzaakt ontstekingen en ziekten bij muizen zonder Brunner-klieren.

Vervolgens onderzochten de onderzoekers de neuronen van de klieren. Ze ontdekten dat de neuronen verbonden zijn met vezels in de nervus vagus, een communicatiepad tussen de darmen en de hersenen. Deze vezels leiden rechtstreeks naar de amygdala-kern van de hersenen, die betrokken is bij emoties en stressreacties.

Het onder chronische stress brengen van muizen met intacte Brunner-klieren had hetzelfde effect als het verwijderen van de klieren:Lactobacillus-Waarden daalden en ontstekingen namen toe. Dit suggereerde dat de stress de Brunner-klieren had uitgeschakeld.

Communicatiekanalen

Asya Rolls, neuro-immunoloog aan het Technion – Israel Institute of Technology in Haifa, is onder de indruk van de directe verbinding tussen de hersenen, Brunner-klieren, bacteriën en het immuunsysteem. "De specificiteit van de verbinding is verbazingwekkend", zegt ze. Ze waarschuwt echter dat de routes bij muizen niet noodzakelijkerwijs identiek zijn aan die bij mensen.

“Dit artikel is behoorlijk inspirerend”, zegt Christoph Thaiss, microbioloog en neurobioloog aan de Universiteit van Pennsylvania in Philadelphia. Het begrijpen van de specifieke trajecten die de hersenen en de darmen met elkaar verbinden, zou onderzoekers kunnen helpen vragen te onderzoeken zoals waarom sommige mensen veerkrachtiger zijn tegen stress dan anderen.

De Araujo zegt dat de studie implicaties zou kunnen hebben voor de behandeling van stressgerelateerde aandoeningen zoals inflammatoire darmziekten. Zijn groep onderzoekt nu of chronische stress dit traject beïnvloedt bij baby's die dit hebbenLactobacillusverkregen via moedermelk. “We zijn enthousiast over het idee dat deze klieren belangrijk zijn voor de normale ontwikkeling en de immuunfunctie in het vroege leven”, zegt de Araujo.