Kemajuan pesat dalam studi sumbu otak-usus telah membantu kita memahami "lapisan lain" mekanisme yang mendasari banyak penyakit, termasuk berbagai penyakit neurodegeneratif dan gangguan perkembangan saraf, dan dalam beberapa tahun terakhir telah ditemukan bahwa mikroflora usus pasien dengan OD berubah secara signifikan, dan bahwa molekul sinyal dari saluran pencernaan dapat memengaruhi fungsi otak tertentu dan perilaku terkait [3,4], termasuk perilaku yang terkait dengan makan dan preferensi pilihan makanan [3,4]. , perilaku yang terkait dengan makan dan preferensi pilihan makanan juga disertakan. Selain itu, aktivitas lingkungan mikro usus dan sistem saraf pusat dipengaruhi oleh stres dan diet.
Oleh karena itu, Profesor Wei Xiong dari Departemen Ilmu Hayati dan Kedokteran di Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok, Direktur Jue Chen dari Departemen Psikologi Klinis di Pusat Kesehatan Mental Shanghai, dan Dr. Min Li dari Universitas Kedokteran Anhui bersama-sama melakukan penelitian untuk mengungkap mekanisme aksis otak-usus dari OD, di mana kombinasi diet dan stres menyebabkan berkurangnya bakteri Lactobacillus dan Ruminal Streptococcus di saluran usus, dan penurunan kadar metabolit kynurenine, yang menyebabkan sirkuit saraf vagal-nukleus soleus-nukleus paraventrikular thalamik menjadi hipereksitabilitas, yang mendorong perilaku makan berlebihan, dan suplementasi dengan probiotik Bacillus pumilus perforatum memperbaiki gejala OD. Temuan tersebut dipublikasikan dalam jurnal Cell-Metabolism.
Terinspirasi oleh proses perkembangan pasien OD manusia, para peneliti membuat model tikus yang menjalani diet bertahap dan sengatan listrik plantar untuk menghasilkan stres hingga mencapai titik OD. Dibandingkan dengan tikus kontrol yang sehat, tikus OD meniru karakteristik utama pasien OD manusia, menunjukkan preferensi yang lebih besar terhadap kue Oreo yang lezat dan kaya kalori, berlari ke Oreo lebih cepat, dan peningkatan signifikan dalam asupan kalori total dibandingkan dengan makanan biasa.
Tikus kontrol (hitam) dan OD (merah) mengonsumsi rasio makanan biasa/Oreo (D), total kalori (E) dan waktu yang dihabiskan untuk berlari ke Oreo (F)
Khususnya, diet atau stres saja tidak menyebabkan OD pada tikus; keduanya harus dipenuhi secara bersamaan.
Tikus model non-OD, yang sebagian besar mikroba ususnya telah hilang setelah pengobatan dengan empat antibiotik spektrum luas, juga menunjukkan perilaku makan berlebihan dan merasa lega setelah menerima transplantasi feses dari tikus sehat. Dari sini, para peneliti menduga bahwa mikroba usus mungkin memainkan peran penting.
Dengan menggunakan pengurutan 16S rRNA, para peneliti menemukan penurunan yang signifikan dalam kelimpahan bakteri Lactobacillaceae dan Ruminalococcaceae dalam usus tikus OD, dua genera yang mengandung berbagai macam bakteri probiotik, dan penurunan yang sesuai dalam tingkat sintesis metabolit, asam kynurenic.
Perbedaan kelimpahan relatif Lactobacillus spp. (G) dan Ruminalococcus spp. (H) pada tikus kontrol (biru) dan tikus OD (merah)
Sementara itu, dengan menggunakan berbagai teknik, termasuk optogenetika, para peneliti menemukan bahwa tikus OD mengalami hiperaktivasi nukleus paraventrikular talamus (PVT) di otak, yang merupakan wilayah otak utama untuk kecanduan dan pengumpulan energi, dan kali ini, para peneliti mengonfirmasi bahwa hal itu merupakan inti yang memediasi OD.
Percobaan lebih lanjut mengungkap bahwa ujung saraf vagal usus mengekspresikan reseptor kynurenine penghambat, dan bahwa diet dan stres menyebabkan perubahan mikrobiologi usus dan penurunan sintesis kynurenine pada tikus, yang mendorong hiperaktivasi nukleus saraf vagus usus-jalur traktus-PVT, dan tikus mengalami OD.
Diagram skema mekanisme
Pada 11 pasien wanita dengan diagnosis klinis bulimia nervosa (BN), terdapat pemisahan signifikan pada mikrobioma usus jika dibandingkan dengan kelompok kontrol dengan usia, jenis kelamin, dan BMI yang sama dengan kebiasaan makan sehat, dan pada tingkat genus, pasien mengalami penurunan signifikan pada bakteri genus Saprobacterium, dengan penurunan pada Saprobacterium przewalskii menjadi alasan utama perubahan ini, dan pasien juga mengalami penurunan yang sama pada tingkat kynurenine seperti pada tikus.
Berdasarkan hasil ini, para peneliti mencoba mentransplantasikan tikus OD dengan B. perfringens dan, seperti yang mereka harapkan, preferensi tikus OD terhadap makanan berkalori tinggi, lezat, dan perilaku makan berlebihan terkoreksi setelah transplantasi, dengan peningkatan yang signifikan pada kadar asam urat anjing.
Rasio asupan makanan biasa/Oreo yang dinormalisasi (F), total kalori (G), dan kadar asam urat anjing (H) pada tikus OD (merah) dan tikus OD yang diberi suplemen Bacillus pumilus (hijau)
Secara keseluruhan, studi ini mengungkap bahwa OD yang dipicu stres dan diet disebabkan oleh berkurangnya mikroba usus spesifik dan metabolitnya, asam urat anjing, yang memediasi aktivasi berlebihan saraf vagus usus-nukleus fasikulus soliter-PVT, dan bahwa suplementasi dengan Mycobacterium abscessus dapat memperbaiki secara signifikan perilaku memilih makanan yang berlebihan dan memberi makan lebih banyak yang terkait dengan OD, sehingga menawarkan strategi terapi yang potensial untuk OD.
Para peneliti juga mengusulkan bahwa pemilihan makanan yang tepat sangat penting untuk menjaga kesehatan, dan bahwa otak hewan mungkin lebih cenderung memilih pola makan yang seimbang ketika pola makan relatif berlimpah, dan lebih menyukai makanan berkalori tinggi ketika makanan langka dan stres meningkat, sebagai cara bagi hewan untuk lebih fleksibel dalam menanggapi tekanan seleksi alam. Studi saat ini semakin memperkuat pentingnya sumbu otak-usus sebagai pengatur adaptif, yang mengendalikan keinginan otak terhadap berbagai jenis makanan dengan merasakan perubahan lingkungan.
