Gut-Brain Signalering via Vagus Nerve kan påverka minnen

Innehåll

• Vagus nervmedierad Ghrelin-signalering ökar Hippocampus neurogenes och förbättrar episodiskt minne
• Det finns två former av Ghrelin: En form (AG) främjar neurogenes, den andra formen (UAG) skadar nyfödda Hippocampus neuroner och är förknippad med minnesförlust
• Appetite Essential läser
• Matens roll i sorg och hur vi kan hjälpa till

Två nya studier erbjuder nya ledtrådar om hur ett tarmhormon kallas ghrelin är kopplad till förändringar i hippocampus (dvs. minneshub) som kan förbättra eller försämra olika minnesfunktioner.

Den första studien (Davis et al., 2020) publicerades den 17 september år Aktuell biologi och rapporterar att ghrelin-tarm-hjärnsignalering ökar hippocampusberoende minne via vagusnerven hos råttor.

Den andra senaste ghrelinstudien (Hornsby et al., 2020) publicerades den 20 oktober år Cellrapporter Medicin e och fann att "post-translationell acylering av ghrelin är viktig för [hippocampus] neurogenes och minne hos möss."

Vi kommer att dyka in i den senaste ghrelinrelaterade forskningen inom kort, men först, lite bakgrund: Ghrelin produceras främst av enteroendokrina celler i mag-tarmkanalen och kallas i allmänhet "hungerhormonet" eftersom det tenderar att öka matintaget.

När människor och andra däggdjur är hungriga tenderar cirkulerande nivåer av ghrelin i blodet att vara höga. Omvänt, när hjärnan hos däggdjur känns mättad efter att ha ätit en måltid, är troligen blodnivåerna lägre. Dessa "hungerhormon" -signaler kommuniceras längs den dubbelriktade tarm-hjärnaxeln via vagusnerven.

För några år sedan upptäckte forskare (Rhea et al., 2018) att när ghrelin passerar blod-hjärnbarriären, reglerar det inte bara matintag och livsmedelssökande beteende; det reglerar också neurogenes (dvs födelsen av vuxna födda nervceller) i hippocampus.

Vagus nervmedierad Ghrelin-signalering ökar Hippocampus neurogenes och förbättrar episodiskt minne

I den första studien studerade forskare från USC hur ghrelin kommunicerar med hjärnan via vagala afferenta nerver (VAN), som representerar en specifik vagusnervmedierad, tarm-hjärnväg.

Forskarna fann särskilt att när vagusnervsignalering blockerades och ghrelinmeddelanden inte kom från tarmen till hjärnan, tenderade laboratorieråttor att äta oftare eftersom de upplevde nedsatt minnesfunktion och inte kunde komma ihåg sin senaste måltid.

"Djuren försämrades i en viss typ av minne, kallad episodiskt minne", förklarade första författaren Elizabeth Davis i ett pressmeddelande den 14 oktober. "Det här är den typ av minne som hjälper dig att komma ihåg din första skoldag eller vad du åt till frukost igår."

De senaste forskningsresultaten (2020) av Davis et al. föreslår att VAN ghrelin-signalering spelar en kritisk roll i både motiverande beteenden och främjar också hippocampus neurogenes och stöder hippocampus-beroende minne.

"Dessa resultat identifierar inte bara en ny neurobiologisk mekanism för ghrelins effekter på olika fysiologiska och beteendemässiga processer, utan överensstämmer också med framväxande bevis för att tarmpeptider engagerar sig i funktionellt relevant parakrin signalering via vagusnerven", skriver författarna.

Även om denna djurstudie främjar vår förståelse för hur ghrelin fungerar, konstaterar Davis att "det krävs mycket mer forskning för att avslöja hur manipulation av ghrelin-signalering genom vagusnerven kan vara värdefull i humanmedicin."

Det finns två former av Ghrelin: En form (AG) främjar neurogenes, den andra formen (UAG) skadar nyfödda Hippocampus neuroner och är förknippad med minnesförlust

Den andra nyligen publicerade ghrelinstudien leddes av Jeffrey Davies från Swansea University Medical School i Wales. Davies och hans team undersökte hur två distinkta former av ghrelin som kallas acyl-ghrelin (AG) och unacylated-ghrelin (UAG) påverkar neurogenes och rumsligt minne i mushippocampus. De gjorde också uppföljningsforskning som testade deras murina resultat relaterade till AG: UAG-förhållanden och minnesnedsättning hos människor.

Hos möss fann forskarna höga nivåer av cirkulerande UAG minskar hippocampus neurogenes och att "UAG blockerar AG-inducerad överlevnad av nyfödda hippocampusceller."

Den goda nyheten är att ökade nivåer av cirkulerande acyl-ghrelin kan rädda hippocampusberoende minnesunderskott hos möss. Mer specifikt hjälpte högre nivåer av AG-formen av ghrelin att vända spatialt minne. "AG-medierad neurogenes in vitro var beroende av icke-cell-autonom BDNF-signalering som inhiberades av UAG, "noterar författarna.

För att avgöra om dessa studieresultat från AG och UAG-mus hade relevans för mänskliga patienter rekryterade forskarna en kohort av äldre vuxna med Parkinsons sjukdom och mätte förhållandet mellan cirkulerande AG: UAG-ghrelin i deras blodplasma.

Framför allt fann forskarna att individer som diagnostiserats med Parkinsons sjukdom demens hade ett lägre förhållande AG: UAG i blodet jämfört med friska vuxna. Av tre olika patientgrupper var Parkinsons patienter med demens den enda gruppen med reducerade AG: UAG-förhållanden i blodet.

Appetite Essential läser

Matens roll i sorg och hur vi kan hjälpa till