Účinek antibiotik na enterické neurony a glii

Enterický nervový systém (ENS) byl rozpoznán jako „druhý mozek“, protože může regulovat střevní fyziologii bez vstupu centrálního nervového systému. Podobně jako centrální nervový systém se skládá z více populací neuronů, jejichž hlavními funkcemi jsou střevní motilita, sekrece a absorpce. Kromě neuronů obsahuje ENS gliové buňky, jejichž hlavní úlohou je neuroprotekce, ale také přispívají k normální motilitě střev. Několik studií prokázalo, že mikrobiota a ENS mají intimní vztah, který začíná v děloze, a je rozhodující pro jeho normální vývoj. Neurony dokážou rozpoznat bakterie a jejich produkty. Několik výzkumníků prokázalo ztrátu neuronů po enterálních infekcích a léčbě antibiotiky (ampicilinem) ve svalové vrstvě, což ve zvířecích modelech vede ke zpoždění tranzitu. Proto je komunikace mezi mikrobiotou a ENS důležitá pro udržení normální motility střev. Poruchy interakcí mezi střevem a mozkem (DGBI) jsou poměrně běžné, mezi ně patří syndrom dráždivého tračníku (IBS) definovaný kritérii Řím IV jako bolest břicha spojená se změnou konzistence a frekvence stolice a převládajícím podtypem zácpy (méně než 3 pohyby střev za týden) je nejrozšířenější, což je také nejběžnější porucha motility, kterou vykazují myší modely infekce a léčby antibiotiky. IBS je spojován s dysbiózou a nedávná studie prokázala, že užívání antibiotik bezprostředně před nebo po screeningové kolonoskopii zvyšuje riziko rozvoje IBS. Kromě toho byla již dříve popsána dysfunkce submukózních neuronů u IBS, ale nebylo zkoumáno, zda dochází ke změnám v počtu neuronů nebo v charakteristikách neuronů. Zatímco existují prospektivní studie, které zkoumaly účinky antibiotik u pacientů léčených pro Helicobacter pylori, objevili se i další výzkumníci, kteří se zaměřili na dlouhodobé účinky antibiotik u zdravých dobrovolníků.

Proto, podobně jako u zvířecích modelů, vědci navrhují, aby lidé zažili hlubokou a přechodnou ztrátu/změnu neuronů v prostředí dysbiózy spojené s užíváním antimikrobiálních látek, která se projevuje jako DGBI, zejména podtypy zácpy. Tento návrh se bude zabývat tím, zda antimikrobiální použití vede ke kvantitativním a kvalitativním změnám v populacích submukózních neuronů a gliových buněk u lidských subjektů.

Tato hypotéza bude testována v prospektivní studii, ve které budou zdraví účastníci požádáni, aby užívali běžně používané antibiotikum amoxicilin dvakrát denně po dobu 7 dnů, a před a po léčbě budou odebrány biopsie tkáně tlustého střeva. Lidská tkáň bude zpracována a analyzována za účelem vizualizace strukturálních změn a změny v genové expresi, bakteriích a metabolitech budou určeny pomocí jednojaderného sekvenování RNA, sekvenování RNA 16S ribozomálních bakterií a metabolomické analýzy.