Hjärnans hälsa kan påverkas av moderns bakterieflora

NYHET

Publicerad 2014-12-01

Att bakterier i den egna tarmen påverkar hjärnans utveckling och funktion vet vi sedan tidigare, men nu har forskare från bland annat KTH även upptäckt att hjärnan hos möss påverkas av moderns bakterieflora.
– En förståelse kring de här mekanismerna kan ha viktig betydelse för förebyggande arbete och behandling av neurologiska sjukdomar som autism hos människor, säger Hans Hebert, professor i bioteknik vid KTH.

Hans Hebert, professor i bioteknik vid KTH. Foto: Staffan Larsson

Den så kallade Blod-hjärnbarriären i hjärnan är en central mekanism för hjärnans utveckling och funktion. Den ska fungera som en grindvakt och hindra skadliga ämnen från att passera in i hjärnvävnaden från blodomloppet. Därför bör passagen genom barriären vara hårt reglerad. Endast sådana substanser och ämnen som förser hjärnan med energi ska tillåtas passera.

I ett internationellt samarbetsprojekt har forskare kunnat visa att möss som saknar naturlig tarmflora (kallade bakteriefria möss) hade högre genomsläpplighet i blod-hjärnbarriären än möss som exponerats för moderns tarmflora under fostertiden. Forskarna drar därför slutsatsen att moderns tarmbakterier påverkar genomsläppligheten hos avkommans blod-hjärnbarriär.

Den ökade genomsläppligheten bestod hos de bakteriefria mössen även i vuxen ålder och var kopplad till en lägre förekomst av de proteiner som bygger upp blod-hjärnbarriären. 

När bakteriefria möss i vuxen ålder exponerades för tarmbakterier minskade genomsläppligheten i blod-hjärnbarriären och förekomsten av proteinerna ökade.

Här ses hjärnvävnad från en mus med intakt blod-hjärnbarriär. Bilden är tagen med elektronmikroskopi vid 49 000 gångers förstoring.

Forskarna drar slutsatsen att kommunikationen mellan bakteriefloran i tarmen och blod-hjärnbarriären börjar redan under dräktigheten och att den sedan fortsätter livet igenom.

Enligt Hans Hebert kan kunskapen ha betydelse för förståelsen för hur neurologiska sjukdomar utvecklas.

– Det finns en del hypoteser om att förändringar i bakterieflorans utseende kan leda till problem i funktionen hos hjärna och nerver. Det finns också hypoteser om att autism kan vara relaterat till barriärfunktionen, säger Hans Hebert.

Blod-hjärnbarriären i vår hjärna är ett komplicerat proteinnätverk som ser till att hjärnan kan förses med energi men inte skadliga ämnen som bakterier.

Projektet är ett samarbete mellan flera forskargrupper i Stockholm, New York och Singapore. Hans Hebert, professor vid Skolan för teknik och hälsa vid KTH har tillsammans med forskarna Kjell Hultenby och Harriet Nilsson bidragit genom att med elektronmikroskopi studera specifika proteinkomplex i blod-hjärnbarriären. Forskarna har då funnit intressanta skillnader mellan bakteriefria möss och de som har en naturlig tarmflora.

Resultaten publicerades den 19 november 2014 i den vetenskapliga tidskriften Science Translational Medicine. Här är artikelreferensen: Braniste et al., The gut microbiota influences blood-brain barrier permeability in mice. Science Translational Medicine, 19 November 2014: Vol. 6, Issue 263, p. 263fs46.

Text: Sabina Fabrizi/Peter Larsson

För mer information, kontakta Hans Herbert på 08 - 790 94 66 eller hans.hebert@sth.kth.se.