© Credit: iScience (2024). DOI: 10.1016/j.isci.2024.111699De darmmicrobiota en lumenale microbiële metabolieten bevorderen de activiteit van vagale afferente zenuwen.
Het onderzoek - onder leiding van Kelly G. Jameson, promovendus in het Hsiao Lab aan de UCLA - toont een duidelijk oorzakelijk verband aan tussen darmmicrobiota en activiteit van de nervus vagus. Het werk werd in het vakblad iScience gepubliceerd.
Hoewel al lang wordt aangenomen dat de nervus vagus de communicatie tussen het microbioom van de darmen - de gemeenschap van micro-organismen die in de darmen leven - en de hersenen bevordert, is het directe bewijs voor dit proces beperkt. Onderzoekers onder leiding van Jameson stelden vast dat muizen die zonder darmbacteriën waren grootgebracht, bekend als kiemvrije muizen, significant minder activiteit in hun nervus vagus vertoonden dan muizen met een normaal darmmicrobioom. Toen deze kiemvrije muizen werden blootgesteld aan darmbacteriën van normale muizen, steeg hun activiteit van de nervus vagus tot normale niveaus.
Verdere experimenten bestonden uit het inbrengen van antibiotica in de dunne darm van normale muizen, wat leidde tot een afname van de vagale activiteit. Bij kiemvrije muizen hadden antibiotica geen invloed op de vagale activiteit. Toen de antibiotica echter werden weggespoeld en door darmvloeistoffen van normale muizen werden vervangen, werd de vagale activiteit hersteld. Dit herstel trad niet op bij vloeistoffen van kiemvrije muizen, wat de essentiële rol van het microbioom benadrukt.
Het onderzoek identificeerde ook specifieke stoffen die door het darmmicrobioom worden geproduceerd, zoals vetzuren met een korte keten en galzuren, die vagale activiteit kunnen stimuleren via bepaalde receptoren. Deze metabolieten activeerden verschillende groepen neuronen in de nervus vagus, elk met zijn eigen unieke reactiepatroon. Deze activering breidde zich uit naar neuronen in de hersenstam, wat een duidelijk pad voor darm-hersencommunicatie aantoont.
Het onderzoek geeft aan dat het darmmicrobioom bepaalde metabolieten reguleert die de nervus vagus activeren, waardoor de overdracht van chemosensorische signalen van de darm naar de hersenen mogelijk wordt, het begrip van de darm-hersenas wordt verbeterd en er nieuwe mogelijkheden ontstaan voor het onderzoek naar behandelingen voor neurologische en gastro-intestinale aandoeningen.
Meer informatie: Kelly G. Jameson et al, Select microbial metabolites in the small intestinal lumen regulates vagal activity via receptor-mediated signaling, iScience (2024). DOI: 10.1016/j.isci.2024.111699
Informatie over het vakblad: iScience
Zie: https://medicalxpress.com/news/2025-02-reveals-gut-brain-communication-vagus.html
Commentaar: Lees ook: Gut bacteria influence brain development