Leaky Gut, Leaky Brain
Mark E. M. Obrenovich
1 Serviciul de cercetare, Louis Stokes Cleveland Department of Veteran’s Affairs Medical Center, Cleveland, OH 44106, SUA; UDE.ESAC@5OEM
2 Departamentul de chimie, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, SUA
3 Fundația Gilgamesh pentru știință și cercetare medicală, Cleveland, OH 44116, SUA
4 Departamentul de Chimie Medicinală și Biologică, Colegiul de Farmacie și Științe Farmaceutice, Universitatea din Toledo, Toledo, OH 43606, SUA
5 catedre de chimie și științe biologice și de mediu, Cleveland State University, Cleveland, OH 44115, SUA
Abstract
1. Introducere
Conceptul extins al unui intestin cu scurgeri sugerează că, odată cu vârsta, și în condiții specifice, componentele metabolice bacteriene cu molecule mici se pot transloca sau difuza sistemic și chiar se pot disemina către siturile distale din bariera epitelială a intestinului pentru a trece chiar bariera hematoencefalică și a ajunge la LCR sau alte compartimente cerebrale [1,2,3,6,7,8]. De exemplu, toxina A și toxina B de la Clostridium difficile sunt ambele implicate în patogeneza colitei pseudomembranoase [9], fără translocație bacteriană sau diseminare sistemică. Acesta este un mod nou de a vedea așa-numitul intestin cu scurgeri. Aici, acești metaboliți bacterieni, sau toxine, pot contribui în cele din urmă la boli sau pot modula sănătatea biochimic și imunologic atât prin mijloace directe, cât și indirecte, fără a provoca sepsis sau infecție. Prin acțiunea în masă, de exemplu, căile metabolice pot fi mascate, inhibate sau avansate prin creșterea precursorilor sau a factorilor de stres selectați ai căilor și se propagă intermediari pentru a crește în cele din urmă formarea de produse finale dăunătoare sau prin inflamație generală [1,10].
Totuși, ceea ce nu este bine caracterizat este co-metabolismul în cadrul conceptului de „intestin cu scurgeri” și în mișcarea metaboliților bacterieni, care afectează aceste și alte procese intestinale. Conversația metabolică netă care apare cu co-metabolismul este uluitoare, deci nu este surprinzător faptul că sistemul nervos central uman (SNC) este supus unui atac constant sau, dimpotrivă, beneficiază de un amestec larg de neuro-psihotrope extrinseci și intrinseci. -modularea microbilor, agenților patogeni și a metaboliților acestora. Este important să ne amintim că microbiota intestinală și creierul nu sunt neapărat în opoziție unul cu celălalt, ci lucrează împreună pentru buna funcționare a SNC, care poate depinde de prezența unor populații microbiene echilibrate corespunzător. Pe măsură ce SNC a evoluat și s-a dezvoltat în prezența microbiotei, disfuncția este la fel de probabilă să apară din absența sau întreruperea componentelor microbiene normale, precum și din raporturile lor de distribuție inadecvate. În plus față de bacterii, alți agenți patogeni fac ca înțelegerea metabolizării nete metabolice să fie formidabilă și includ, printre alți compuși, toxine de mediu și ARN-uri mici, viruși și ciuperci derivate din microbi, pentru a numi câteva [1].
Critici pentru orice discuție cu privire la sistemele de bariere cu scurgeri sunt agenții patogeni, care, spre deosebire de comensale, au dezvoltat mecanisme elaborate pentru a viza integritatea barierei gazdei și a se disemina sistematic pentru a invada țesuturile și organele mai adânci. De exemplu, Neisseria meningitide, prezentă în mod obișnuit în pasajele nazale a aproximativ 10% dintre adulții sănătoși, este una dintre cauzele meningitei bacteriene. Acest agent patogen câștigă intrarea în fluxul sanguin acționând prin pili de tip IV pe suprafețele bacteriene, interacționând cu moleculele de pe celulele endoteliale pentru a perturba împachetarea strânsă și, ocazional, a scăpa de bariera mucoasă pentru a intra în sânge și a trece în meningele creierului și înconjurătorul acestuia. membrane pentru a provoca boli și a încălca bariera hematoencefalică [11].
Sindromul de scurgere arhetipală este o boală celiacă, care este o tulburare complexă multi-organe foarte variabilă, cu complicații extra-intestinale despre care s-a raportat că includ hiper-excitabilitate corticală și implicare a cortexului neurologic și motor [12]. Boala celiacă poate implica multe procese și simptome cognitive, inclusiv ataxie cerebelară; neuropatie periferica; și prezentare diversă, inclusiv convulsii, cefalee, tulburări cognitive și boli neuropsihiatrice. Astfel de procese și simptome sunt raportate frecvent și asociate cu această boală [13]. Aceste manifestări clinice pot fi prezente la debutul bolii sau pot deveni evidente pe parcursul evoluției bolii. Inflamația pare a fi esențială pentru implicarea barierei cerebrale și a sângelui.