Con đường giao tiếp trực tiếp giữa ruột và não

Một trong những lĩnh vực mới nổi hấp dẫn nhất trong khoa học y tế là mối quan hệ giữa ruột và não. Nghiên cứu gần đây đã khám phá ra những cách hấp dẫn mà hai bộ phận riêng biệt này của cơ thể giao tiếp với nhau, từ việc phát hiện ra các tế bào ruột mới có thể tham gia gần như ngay lập tức các khớp thần kinh, đến tiết lộ rằng một số loại vi khuẩn trong ruột có thể ảnh hưởng đến hoạt động của hệ miễn dịch tế bào trong não.

Hầu hết những khám phá về não - ruột này liên quan đến vi khuẩn ảnh hưởng gián tiếp đến não, chẳng hạn như thông qua việc giải phóng các phân tử kích hoạt các chuỗi cơ chế khác. Nhưng nghiên cứu mới này mô tả một cách mới mà vi khuẩn có thể điều chỉnh trực tiếp hoạt động của một số cụm tế bào thần kinh nhất định.

Nghiên cứu bắt đầu bằng cách điều tra một loại thụ thể được gọi là NOD2 (miền oligome hóa nucleotide). Các thụ thể này thường được tìm thấy trên các tế bào miễn dịch nhất định và chúng phản ứng với sự hiện diện của các phân tử vi khuẩn được gọi là muropeptide.

Khi vi khuẩn phát triển, tái tạo hoặc chết đi, nó sẽ giải phóng các muropeptit này khỏi thành tế bào. Các tế bào miễn dịch dựa vào các thụ thể NOD2 để phát hiện các muropeptit này và kiểm soát các quần thể vi khuẩn bất thường có liên quan đến các rối loạn viêm ruột như Bệnh Crohn.

NOD2 là chìa khóa để cơ thể cảm nhận trực tiếp các phân tử vi khuẩn này, các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu có bất kỳ tế bào thần kinh nào trong não giữ các thụ thể NOD2 hay không. Nghiên cứu mới này không chỉ phát hiện ra các thụ thể NOD2 được biểu hiện bởi các tế bào thần kinh trên nhiều vùng trong não, mà mật độ cao của hoạt động NOD2 đặc biệt được phát hiện ở vùng dưới đồi, một khu vực não chịu trách nhiệm về các chức năng trao đổi chất như thèm ăn và kiểm soát nhiệt độ cơ thể.

Thông qua một loạt các thí nghiệm sáng tạo trên động vật, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra muropeptides có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động thần kinh ở các vùng não kiểm soát sự thèm ăn. Những con chuột được thiết kế để thiếu NOD2 tăng cân nhanh và dễ mắc các bệnh chuyển hóa như bệnh tiểu đường loại 2. Về cơ bản, nghiên cứu cho thấy nếu không có thụ thể NOD2, các muropeptide từ vi khuẩn đường ruột không thể giúp điều chỉnh lượng thức ăn và nhiệt độ cơ thể.

Để chắc chắn rằng đó là các muropeptide của vi khuẩn đóng vai trò này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các thẻ phóng xạ để theo dõi chuyển động của các phân tử này. Khoảng bốn giờ sau khi cho động vật ăn những muropeptide được gắn thẻ này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra các phân tử đã đi lên não và tham gia với các tế bào thần kinh ở vùng dưới đồi.

Tuy nhiên, nghiên cứu này là một đóng góp mới có giá trị cho những hiểu biết ngày càng tăng của chúng ta về cách đường ruột giao tiếp với não bộ. Và đặc biệt hơn, nếu cơ chế NOD2 này được nhân rộng ở người, nó sẽ mở ra cánh cửa cho các nhà nghiên cứu tìm ra những phương pháp mới để điều trị chứng rối loạn chuyển hóa.

Theo Science