Effekt av antibiotika på enteriske nevroner og glia

Det enteriske nervesystemet (ENS) har blitt anerkjent som den "andre hjernen" da det kan regulere enterisk fysiologi uten inndata fra sentralnervesystemet. I likhet med sentralnervesystemet er det sammensatt av flere nevronpopulasjoner hvis hovedfunksjoner er tarmmotilitet, sekresjon og absorpsjon. I tillegg til nevronene inneholder ENS gliaceller hvis hovedrolle er nevrobeskyttelse, men som også bidrar til normal tarmmotilitet. Flere studier har vist at mikrobiotaen og ENS har et intimt forhold som begynner i livmoren, og det er avgjørende for normal utvikling. Nevroner kan gjenkjenne bakterier og deres produkter. Flere etterforskere har vist nevronalt tap etter enteriske infeksjoner og antibiotikabehandling (Ampicillin) i muscularis-laget, som resulterer i forsinket transittid i dyremodeller. Derfor er kommunikasjon mellom mikrobiotaen og ENS viktig for å opprettholde normal tarmmotilitet. Forstyrrelser i tarm-hjerne-interaksjoner (DGBI) er ganske vanlige, blant disse er irritabel tarmsyndrom (IBS) definert av Roma IV-kriterier som magesmerter assosiert med en endring i konsistens og frekvens av avføring og den dominerende undertypen for forstoppelse (mindre enn 3). avføring per uke) er den mest utbredte, som også er den vanligste motilitetsforstyrrelsen som musemodeller for infeksjon og antibiotikabehandling viser. IBS har vært assosiert med dysbiose og en fersk studie viste at antibiotikabruk rett før eller etter screening koloskopi økte risikoen for å utvikle IBS. I tillegg er dysfunksjon av submukosale nevroner i IBS tidligere rapportert, men hvorvidt det er endringer i nevrontall eller nevronkarakteristikker har ikke blitt undersøkt. Mens det har vært prospektive studier som har undersøkt effekten av antibiotika hos pasienter behandlet for Helicobacter Pylori, har det vært andre etterforskere som har fokusert på langtidseffektene av antibiotika hos friske frivillige.

Derfor, i likhet med dyremodeller, foreslår etterforskere at mennesker opplever et dyptgående og forbigående tap/endring av nevroner i setting av antimikrobiell bruk assosiert dysbiose som manifesterer seg som DGBI-er, spesielt forstoppelsessubtypene. Dette forslaget vil ta for seg hvorvidt antimikrobiell bruk fører til kvantitative og kvalitative endringer i populasjonene av submukosale nevroner og gliaceller hos mennesker.

Denne hypotesen vil bli testet i en prospektiv studie der friske deltakere vil bli bedt om å ta det vanlig brukte antibiotikumet amoxicillin to ganger daglig i 7 dager, og tykktarmsvevsbiopsier vil bli tatt før og etter behandling. Menneskelig vev vil bli behandlet og analysert for å visualisere strukturelle endringer, og endringer i genuttrykk, bakterier, metabolitter vil bli bestemt gjennom henholdsvis enkeltkjerner RNA-sekvensering, 16S ribosomale bakterier RNA-sekvensering og metabolomikkanalyse.