מחקר מגלה שחותמת מיקרוביוטה ספציפית של המעי קשורה לפגיעות להתמכרות למזון

חוקרים של מחקר שפורסם לאחרונה ב מְעִי חקר מעורבות של חיידקים במעיים בתהליכים הקשורים להתמכרות למזון.

רקע כללי

צריכה בלתי מבוקרת של מזון עלולה להוביל להשמנה ולשינויים בחיידקים במעיים. שינויים במוח הקשורים להפרעות התנהגותיות משפיעים על המיקרוביום של המעי, ומיקרואורגניזמים במעיים משפיעים על אזורי מוח המעורבים בוויסות התנהגותי.

מחקר אחרון על פרופילי מיקרוביום במעיים הקשורים לאכילה ממכרת עורר עניין; עם זאת, מחקרים כללו בעיקר מכרסמים, והדגישו את המחסור במחקר תרגומי לאשש ממצאים אנושיים באמצעות מודלים של בעלי חיים.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, החוקרים בחנו את התפקיד התפקודי של חיידקי המעי בהתמכרות למזון ואכילה בלתי מבוקרת.

עכברי C57Bl/6J היו נתונים להליכי התמכרות אופרנטיים למזון במשך שישה מפגשי חיזוק תוך שימוש ביחס קבוע (FR) 1 ו-92 מפגשי FR5 רגילים. החוקרים השתמשו בסולם התמכרות למזון של ייל (YFAS) כדי להעריך התמכרות לאוכל בקרב עכברים ובני אדם.

הם אישרו פונקציונלית את החשיבות של בלוטיה חיידקים, שבאים לידי ביטוי בצורה שונה ביותר בקרב אוכלוסיות מכורים ואוכלוסיות אנושיות, על ידי אספקת פחמימות מסוג בלתי ניתנות לעיכול כגון רמנוזה ולקטולוזה ובחינת המיקרוביום הצואה שלהם.

הם גם השתמשו בביטוי גנים כמותי של תגובת שרשרת פולימראז (qPCR) בטכניקת ההתמכרות למזון לעכברים כדי לאמת את הפונקציונליות שלה עם טיפול בבלוטה. הגנים שהוערכו כללו קולטן דופמין מסוג 1 (DRD-1), DRD-2, טירוזין הידרוקסילאז ודופמין ו-DARPP-32 פוספופרוטאינים עצביים מווסתים על ידי אדנוזין מונופוספט.

החוקרים ניתנו בעל פה Blautia wexlerae לעכברים הסובלים מפרוטוקולים ממושכים של התמכרות למזון שלושה ימים בשבוע במינון של 1.0 × 109 יחידות יוצרות מושבות. הם השתמשו ברצף 16S ribosomal ribonucleic acid (rRNA) של תכולת המעי כדי לזהות פרופילים של חיידקים במעיים הקשורים להתנהגות דמוית אכילה בלתי מבוקרת.

החוקרים השתמשו בניתוח רכיבים ראשוניים (PCA) על משתנים ראשוניים כמו התמדה בתגובה, כפייתיות, מוטיבציה, נסיגה, סובלנות, מצוקה ותיאבון. הערכות מתאם הציגו קריטריונים להתמכרות בעכברים ובני אדם יחד.

בנוסף, החוקרים השתמשו במטריצת מתאם כדי לחקור את הקשר בין כל קריטריון התמכרות לבין כל מאפיין פנוטיפי באוכלוסיות עכברים ובני אדם. משתני שיתוף במחקר כללו גיל, אינדקס מסת גוף (BMI) ומין ביולוגי.

תוצאות

המחקר זיהה דפוסי מיקרוביום במעיים של התמכרות למזון כסמנים ביולוגיים פוטנציאליים. פרופילי המיקרוביום של המעיים הקשורים להתמכרות למזון היו דומים להפליא בין קבוצות העכברים לבני אדם.

הממצאים הצביעו על כך שלפרוטאובקטריה עשויה להשפיע לרעה על התפתחות התמכרות למזון בעכברים ובני אדם, בעוד שלאקטינובקטריה עשויה להיות השפעה מגנה.

החוקרים גילו נמוך יותר Blautia wexlerae שפע יחסי בקרב אנשים מכורים וה בלוטיה סוג בקרב עכברים מכורים. רמנוזה ולקטולוזה שמקדמים בלוטיה הפיתוח גדל בלוטיה שפע בצואה של עכברים תוך שיפור משמעותי בהתמכרות לאוכל. הצוות ציין שיפורים דומים לאחר מכן Blautia wexlerae ממשל, מיקרואורגניזם מועיל.

Firmicutes ו-Bacteroidetes שלטו במיקרוביוטה של ​​העכבר, שהיוו כ-90% מהשפע היחסי בבעלי חיים מכורים ולא ממכרים. חיידקים מסוימים, כגון אקטינובקטריה מַעֲרָכָה, Erysipelotrichaceae, Coriobacteriaceae משפחות, Enterohabdus, ו Lachnospiraceae סוגים, נמצאו פחות בשפע בעכברים מכורים מאשר בעכברים שאינם מכורים.

ניתוח ברמת הסוג הראה זאת ה-Ruminococcaceae ו גסטרנאירופיללס סוגים היו קשורים באופן חיובי למוטיבציה בקרב עכברים מכורים. Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, Candidatus arthromitus, Peptococcus, Ruminiclostridium_6, Acetatifactor, Coprococcus_1 ו-Roseburia הראו מתאמים חיוביים עם התמדה בתגובה בקרב עכברים מכורים.

להרכב הדיאטה הייתה השפעה מינימלית על נתוני המיקרוביוטה של ​​המעיים. בעכברים, הרצון לכדורים בטעם שוקולד היה נמוך בהרבה בקבוצת הרמנוזה מאשר בקבוצת הלקטולוזה, מה שמוכיח שפחמימות בלתי ניתנות לעיכול יכולות לעזור להימנע מהתמכרות לאוכל. בלוטיהלבעלי חיים שטופלו הייתה התמדה בתגובה זהה אך רצון וכפייתיות נמוכים בהרבה למזון אטרקטיבי מאשר לעכברי ביקורת.

בעלי חיים שעמדו בדרישות התמכרות למזון הפחיתו את השפע של קבוצות חיידקים חיוניות רבות, מה שמצביע על יתרונות הגנה אפשריים. לעומת זאת, לעכברים מכורים הייתה עלייה בשפע היחסי של ה- אנאירופלזמההסוג וה גסטרנאירופיללס משפחות, מה שמצביע על כך שההשפעות היו שליליות.

הממצאים הראו כי שפע יחסי מוגבר של ה Enterorhabdus סוג (אקטינובקטריה) במעיים של עכברים לא מכורים עשוי להיות יתרון, והסוג Lachnospiraceae מה- Bacilota אוֹ Firmicutes לפילום עשויה להיות השפעה חיובית על התמכרות למזון, בהתאם למחקרים קודמים. ניתוח ה-qPCR הראה הבדלים לא מובהקים בביטוי הגנים בין עכברים שטופלו ב- Blautia באזורים העיקריים של מערכת התגמול, כולל הגרעין האקומבנס (NAc) והקליפת המוח הקדם-מצחית (mPFC).

סיכום

ממצאי המחקר הצביעו על קשר בין מיקרוביוטה במעיים לסיכון להתמכרות למזון. הרכב המיקרוביום של המעי היה קשור למאפייני התמכרות ראשוניים, כולל מוטיבציה והתמדה בתגובה. בלוטיהפחמימה בלתי ניתנת לעיכול, הייתה רלוונטית ויעילה מבחינה תפקודית במניעת התפתחות התמכרות למזון בחולדות.

הממצאים מצביעים על כך שמיקרוביוטה של ​​המעי עלולה להוביל אנשים להתמכרות למזון, מה שעלול להוביל לטכניקות חדשות ליצירת סמנים ביולוגיים וטיפולים חדשים לאכילה בלתי מבוקרת והפרעות נלוות.