Behandeling met antibiotica in het vroege leven belemmert de ontwikkeling van het sociale brein bij muizen

Behandeling met antibiotica in het vroege leven belemmert hersensignaleringsroutes die functioneren in sociaal gedrag en pijnregulatie bij muizen, een nieuwe studie door Dr Katerina Johnson en Dr Philip Burnet heeft gevonden. Het is vandaag gepubliceerd in BMC Neurowetenschappen .

Katerina Johnson, van de departementen Psychiatrie en Experimentele Psychologie van de universiteit, deed onderzoek naar de effecten van verstoring van het microbioom op de hersenen bij muizen. 'We weten uit eerder onderzoek dat dieren microben missen, zoals kiemvrije dieren (die geen microben bevatten) of met antibiotica behandelde dieren (waarvan de microben ernstig zijn uitgeput), een verminderd sociaal gedrag hebben, ' ze legt uit. 'Ik was daarom vooral geïnteresseerd in de effecten van het microbioom op endorfine, signalering van oxytocine en vasopressine, aangezien deze neuropeptiden een belangrijke rol spelen bij sociaal en emotioneel gedrag.'

De meest opvallende bevinding was bij jonge dieren die werden behandeld met antibiotica. Dit resulteerde in verminderde expressie van de receptoren die endorfine mediëren, oxytocine en vasopressine signalering in de frontale cortex. Dr. Johnson merkte op, 'Als deze signaalroutes minder actief zijn, dit kan helpen bij het verklaren van de gedragsstoornissen die worden waargenomen bij met antibiotica behandelde dieren. Hoewel deze studie bij dieren was die een krachtige antibioticacocktail kregen, deze bevinding benadrukt de mogelijke nadelige effecten die blootstelling aan antibiotica kan hebben op de hersenen wanneer deze nog in ontwikkeling zijn.'

Dr Burnet heeft toegevoegd, 'Ons onderzoek onderstreept de groeiende consensus dat verstoring van het microbioom tijdens de ontwikkeling aanzienlijke gevolgen kan hebben voor de fysiologie, inclusief de hersenen.'

De studie werd uitgevoerd met een relatief klein aantal dieren met hoge doses antibiotica en verder onderzoek zou deze bevinding moeten opvolgen, gezien de afhankelijkheid van de samenleving van antibiotica, hoewel ze natuurlijk nog steeds een cruciale rol spelen in de geneeskunde om bacteriële infecties te bestrijden.

Dit was ook de eerste studie om te onderzoeken of het microbioom het endorfinesysteem van de hersenen beïnvloedt (waar endorfine opioïde receptoren activeert) en dus kunnen deze bevindingen klinische relevantie hebben.

Het nadelige effect van antibiotica op het endorfinesysteem kan niet alleen gevolgen hebben voor sociaal gedrag, maar ook voor pijnregulatie. In feite weten we dat het darmmicrobioom de pijnrespons beïnvloedt, dus dit kan een van de manieren zijn waarop het dit doet.

Een enigszins verrassende observatie van ons onderzoek was het contrast in resultaten voor kiemvrije en met antibiotica behandelde muizen, omdat de neurogenetische veranderingen over het algemeen in de tegenovergestelde richting waren. Dit is een relevante bevinding, aangezien het gebruik van antibiotica om het microbioom uit te putten vaak wordt gezien als een toegankelijker alternatief voor kiemvrije dieren. Echter, we benadrukken de noodzaak om deze twee behandelingen te beschouwen als verschillende modellen van microbioommanipulatie bij het onderzoeken van de effecten van microben op de hersenen en het gedrag."

Katerina Johnson, van de afdelingen Psychiatrie en Experimentele Psychologie, Universiteit van Oxford

• Nieuwe biomoleculen kunnen de landbouw- en farmaceutische sector ten goede komen
• Onderzoek wijst op een belangrijke rol voor witte bloedcellen bij de ontwikkeling van de hersenen