Μια ομάδα ερευνητών από το Brown Cancer Center, το University of Louisville, το Peak Neuromonitoring Associates, το University of Texas και το University of Louisville ανακάλυψε ότι ένας μεταβολίτης που παράγεται από βακτήρια στο έντερο προάγει τον θάνατο των νευρικών κυττάρων με αποτέλεσμα τη γνωστική έκπτωση στα ποντίκια. Στην εργασία τους που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell Host & Microbe, η ομάδα περιγράφει τη μελέτη της για τον μεταβολίτη ισοαμυλαμίνη (IAA) και τον αντίκτυπό του στη γνωστική έκπτωση.
Προηγούμενη έρευνα έχει προτείνει μια ισχυρή σχέση μεταξύ των βακτηρίων του εντέρου και της υγείας του εγκεφάλου. Σε αυτή τη νέα προσπάθεια, οι ερευνητές εξέτασαν τον πιθανό αντίκτυπο ενός μόνο μεταβολίτη που παράγεται από μια οικογένεια βακτηρίων στο έντερο, στον εγκέφαλο και ειδικότερα των Ruminococcaceae. Διαπίστωσαν πρώτα ότι ο μεταβολίτης IAA γίνεται διαδίδεται στο έντερο καθώς οι άνθρωποι γερνούν λόγω της παρουσίας περισσότερων Ruminococcaceae. Το ενδιαφέρον τους για την IAA αυξήθηκε όταν έμαθαν ότι μπορούσε να περάσει από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.
Προκειμένου να ανιχνεύσουν τη διαδρομή της από το έντερο στον εγκέφαλο για να δουν τι αντίκτυπο μπορεί να έχει, ανέπτυξαν μια νέα τεχνική – μια τροποποίηση της ηλεκτροφόρησης που επέτρεπε την παρακολούθηση των μετατοπίσεων της κινητικότητας του DNA – την οποία ονόμασαν μονής έλικος μετατόπιση γέλης. Στη συνέχεια επώασαν το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την αίσθηση και την απόκριση στη γήρανση σε ποντίκια (S100A8) με ΙΑΑ. Βρήκαν ότι ο μεταβολίτης δεσμεύεται σε μια περιοχή προαγωγέα του S100A8, η οποία επέτρεψε την έκφραση του γονιδίου, με αποτέλεσμα την παραγωγή αποπτωτικών σωμάτων, τα οποία οδηγούν σε κυτταρικό θάνατο.
Για να μάθουν περισσότερα για το τι συμβαίνει όταν τέτοιες δεσμεύσεις λαμβάνουν χώρα, οι ερευνητές τάισαν με IAA νεαρά υγιή ποντίκια και διαπίστωσαν ότι αυτό είχε ως αποτέλεσμα την απώλεια της γνωστικής λειτουργίας. Στη συνέχεια εμπόδισαν την παραγωγή του μεταβολίτη στα έντερα των ηλικιωμένων ποντικών και διαπίστωσαν ότι οδήγησε σε βελτιώσεις στη γνωστική απόδοση. Όπως δηλώνουν, χρειάζεται να γίνει περισσότερη έρευνα για να διαπιστωθεί εάν η παραγωγή του IAA στο ανθρώπινο έντερο οδηγεί επίσης σε γνωστική έκπτωση και εφόσον αυτό συμβαίνει, εάν η παρεμπόδιση της παραγωγής του θα αποτρέψει τη γνωστική έκπτωση καθώς οι άνθρωποι γερνούν.