Ocena mikrobiomu i proteomu mózgu oraz roli przeszczepu mikrobioty jelitowej (FMT) w schizofrenii - badania na szczurzym modelu MAM-E17

Kierownik projektu: dr Dominika Salamon
Okres realizacji: 2022 – 2025
Rodzaj projektu: Sonata 17
Projekt realizowany w konsurcjum z Instytutem Farmakologii PAN

Schizofrenia (SCZ) jest zaburzeniem neurorozwojowym o złożonym obrazie klinicznym, którego etiologia nie została jeszcze wyjaśniona i jest wielowymiarowa-odzwierciedla interakcję między podatnością genetyczną a czynnikami środowiskowymi. Informacje na temat związku między składem mikrobioty jelitowej a rozwojem procesów zapalnych wpływających na rozwój SCZ pojawiają się coraz częściej w literaturze. Ponadto mikrobiota jelitowa może wpływać na syntezę i metabolizm neuroprzekaźników lub produkować je sama. Obserwacje te doprowadziły do założenia, że być może mikrobiom jelitowy przyczynia się do rozwoju SCZ.

Celem projektu jest:

1. Porównanie (jakościowe i ilościowe) składu mikrobioty jelita grubego w modelu zwierzęcym SCZ (szczury  otrzymujące MAM-octan metyloazoksymetanolu)  i grupie kontrolnej w trakcie trwania eksperymentu (przed przeszczepem mikrobioty jelitowej [fecal microbiota transplantation-FMT], w określonych punktach czasowych po FMT oraz po zakończeniu całego eksperymentu).
2. Ocena składu mikrobiota krwi i tkanki mózgowej po zakończeniu eksperymentu.
3. Analiza korelacji składu powyższych z wynikami testów behawioralnych oraz danych z profilowania proteomu wybranych obszarów mózgu.

Do badania posłużą próbki od 120 szczurów z objawami SCZ i 120 szczurów grupy kontrolnej (po 60 samców i 60 samic). Każda grupa będzie podzielona na 2 podgrupy po 60 szczurów (grupa otrzymująca FMT i grupa otrzymująca placebo).

Analizie zostaną poddane próbki:

1. kału z SCZ i grupy kontrolnej przed FMT, 1 miesiąc po FMT i 2 miesiące po FMT
2. krew
3. tkanka mózgowa pod koniec eksperymentu

Kompleksowa analiza składu mikrobioty (bakteryjnej i grzybiczej) powyższych materiałów grupy SCZ w porównaniu z grupą kontrolną będzie możliwa dzięki zastosowaniu sekwencjonowania nowej generacji (NSG). Testy behawioralne na zwierzętach SCZ będą zastosowane 1 miesiąc i 2 miesiące po FMT. Z homogenatów tkanki mózgowej zostaną wyizolowane białka i zostanie przeprowadzona analiza proteomiczna. Otrzymane wyniki zostaną porównane i skorelowane z danymi NGS i wynikami testów behawioralnych.

Uzyskane dane mogą rzucić światło na przyczyny i patomechanizm schizofrenii. Mogą również przyczynić się do opracowania nowego modelu terapii schizofrenii, opartego na modyfikacji składu mikrobioty jelitowej za pomocą FMT, a także do opracowywania nowych leków dobieranych indywidualnie dla każdego pacjenta i działających systemowo (probiotyki nowej generacji, antybiotyki).