Побочные продукты микробиоты кишечника, попадая в кровеносную систему организма, регулируют физиологические процессы — иммунитет, метаболизм, функции мозга. Исследователи из Франции обнаружили, что гипоталамические нейроны напрямую распознают изменения в активности бактерий и адаптируют к ней температуру тела и аппетит. Это открытие позволит разработать новые виды терапии ожирения и диабета.
Кишечник — крупнейший резервуар бактерий организма. Исследований, доказывающих связь различных функций тела с состоянием микробиоты и подчеркивающих важность оси кишечник-мозг, с годами появляется все больше. Группа нейробиологов, иммунологов и микробиологов из нескольких научных институтов Франции взялась исследовать влияние бактерий на активность определенных нейронов мозга.
Они сосредоточились на рецепторе NOD2, который находится внутри большинства иммунных клеток и распознает присутствие муропептидов — строительных элементов стенок клеток бактерий (также он ассоциируется с расстройствами пищеварения, в частности, с болезнью Крона, а также с неврологическими заболеваниями).
По снимкам мозга ученые изучили деятельность рецептора NOD2 в мозге лабораторный мышей, а именно, как он проявляется в гипоталамусе. Было установлено, что его электрическая активность подавляется, когда нейроны вступают в контакт с бактериальными муропептидами кишечника. Их, по словам исследователей, можно считать маркерами пролиферации бактерий. Если рецептор NOD2 отсутствует, муропептиды более не подавляют нейроны, мозг теряет контроль над аппетитом и температурой тела. Мыши набирают вес и становятся более восприимчивы к диабету 2-го типа. Ученые продемонстрировали удивительный факт: нейроны воспринимают бактериальные муропептиды напрямую — хотя ранее считалось, что эта задача иммунных клеток.
«Поразительно узнать, что бактериальные фрагменты действуют напрямую на такие стратегические центры мозга, как гипоталамус, управляющий жизненно важными функциями контроля за температурой тела, воспроизведением, голодом и жаждой», — отмечает Пьер-Мари Ледо из Института Пастера.