Antibiotisk behandling tidlig i livet hindrer utviklingen av sosial hjerne hos mus

Antibiotisk behandling i tidlig liv hindrer hjernens signalveier som fungerer i sosial atferd og smerteregulering hos mus, en ny studie av Dr. Katerina Johnson og Dr. Philip Burnet har funnet. Den ble publisert i dag i BMC nevrovitenskap .

Katerina Johnson, fra universitetets avdelinger for psykiatri og eksperimentell psykologi, undersøkte effekten av å forstyrre mikrobiomet på hjernen hos mus. 'Vi vet fra tidligere forskning at dyr som mangler mikrober, slik som bakteriefri dyr (som er blottet for mikrober) eller antibiotikabehandlede dyr (hvis mikrober er alvorlig utarmet), har nedsatt sosial atferd, 'forklarer hun. 'Jeg var derfor spesielt interessert i effekten av mikrobiomet på endorfin, oksytocin og vasopressinsignalering siden disse nevropeptidene spiller en viktig rolle i sosial og emosjonell oppførsel. '

Det mest slående funnet var hos unge dyr behandlet med antibiotika. Dette resulterte i redusert uttrykk for reseptorene som formidler endorfin, oksytocin og vasopressinsignalering i frontal cortex. Dr Johnson kommenterte, 'Hvis disse signalveiene er mindre aktive, dette kan bidra til å forklare atferdsunderskuddene som sees hos antibiotikabehandlede dyr. Mens denne studien var på dyr som fikk en kraftig antibiotisk cocktail, dette funnet fremhever de potensielle skadelige effektene som antibiotikaeksponering kan ha på hjernen når den fremdeles utvikler seg. '

Dr Burnet la til, 'Forskningen vår understreker den økende konsensus om at forstyrrelse av mikrobiomet under utvikling kan ha betydelige innvirkninger på fysiologi, inkludert hjernen. '

Studien ble utført med et relativt lite antall dyr med høye doser antibiotika, og videre forskning bør følge opp dette funnet gitt samfunnets avhengighet av antibiotika, selv om de selvfølgelig fortsatt spiller en viktig rolle i medisin for å bekjempe bakterielle infeksjoner.

Dette var også den første studien som undersøkte om mikrobiomet påvirker hjernens endorfinsystem (hvor endorfin aktiverer opioidreseptorer), og derfor kan disse funnene ha klinisk relevans.

Den negative effekten av antibiotika på endorfinsystemet kan ha implikasjoner ikke bare for sosial atferd, men også for smerteregulering. Faktisk vet vi at tarmmikrobiomet påvirker smerteresponsen, så dette kan være en av måtene det gjør det på.

En noe overraskende observasjon fra vår forskning var kontrasten i resultatene for bakteriefri og antibiotikabehandlede mus, siden de nevrogenetiske endringene generelt var i motsatt retning. Dette er et relevant funn da bruk av antibiotika for å tømme mikrobiomet ofte blir sett på som et mer tilgjengelig alternativ til bakteriefri dyr. Derimot, Vi fremhever behovet for å betrakte disse to behandlingene som distinkte modeller for manipulering av mikrobiomer når vi undersøker effekten av mikrober på hjernen og atferd. "

Katerina Johnson, fra avdelinger for psykiatri og eksperimentell psykologi, University of Oxford

• Nye biomolekyler kan komme landbruks- og farmasøytiske sektorer til gode
• Studier peker på en viktig rolle for hvite blodlegemer i hjernens utvikling