Oś jelito-mózg – rozmowa nie tylko o trawieniu
Spis treści
1. Oś jelito-mózg – drogi komunikacji
Na to połączenie składają się dwa układy nerwowe: – enteryczny (jelitowy) – wysyła sygnały za pomocą neurotransmiterów, takich jak np. Serotonina, – autonomiczny – przekaźnictwo odbywa się poprzez najdłuższy nerw w organizmie, czyli nerw błędny, który stanowi główną oś nerwową między jelitem a mózgiem. Przekazywane sygnały na osi jelito-mózg są w dużej mierze generowane przez mikroorganizmy mieszkające w jelitach. Jelito komunikuje się z mózgiem na kilka sposobów. Niemniej jednak „jelitowy mózg” do sprawnego działania potrzebuje nie tylko neuronów, ale także solidnego zespołu współpracujących z nim bakterii. Z tego też powodu odpowiedni skład mikrobioty jest szczególnie istotny dla właściwego funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego oraz całego organizmu. Najbardziej klasyczną ścieżką jest komunikacja neuronalna.2. Mikrobiom jelitowy – rola
Belzer, W.M. De Vos 2017). Markowska, A. Ponadto skumulowana ilość unikalnych genów w mikrobiocie jelitowej jest 100 razy większa niż w ludzkim genomie (P.B. Biorąc to pod uwagę, można by pomyśleć, że więcej w nas bakterii niż człowieka. Mikrobiom syntezuje witaminy (zwłaszcza K oraz z grupy B) i przetwarza związki biologicznie aktywne o działaniu prozdrowotnym (np. Fermentuje błonnik). Badania z ostatnich kilku lat ujawniają, że mikrobiom jelitowy odgrywa rolę w podstawowych procesach neurogeneracyjnych, takich jak tworzenie bariery krew-mózg, mielinizacja, neurogeneza i dojrzewanie mikrogleju, a dodatkowo moduluje wiele aspektów zachowania zwierząt (G. Nasze jelita zamieszkuje ponad tysiąc różnych gatunków drobnoustrojów (M. Łączna szacowana liczba komórek bakteryjnych w organizmie i na nim znacznie przekracza liczbę własnych komórek człowieka (E. Kiersztan 2021). Eckburg i wsp. 2005). Choć istnieją wyjątki, bakterie jelitowe nie powinny kojarzyć się z patogenami, a raczej z dobroczynnym działaniem na korzyść organizmu. Sygnały wysyłane przez drobnoustroje stanowią natomiast bezpośrednie wsparcie dla ośrodkowego układu nerwowego. Sharon i wsp. 2016). Derrien, C.3. Mikrobiom jelitowy – sposób komunikacji z mózgiem
Choć nie jest to aż tak proste, to w pewnym sensie prawdziwe. W jaki sposób mikrobiom może kontaktować się z ośrodkowym układem nerwowym? Mikrobiota jelitowa przekazuje sygnały do mózgu za pomocą wytwarzanych metabolitów, np. Krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFAs). Czy te małe bakterie z jelit docierają bezpośrednio do naszego mózgu z wiadomością, którą chcą przekazać?4. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFAs)
Shimizu i wsp. 2019). Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są prawdopodobnie najdokładniej przebadanymi cząsteczkami pod względem wpływu mikroflory jelitowej na metabolizm energetyczny i apetyt gospodarza. Lokalnie w jelitach SCFAs są w stanie zwiększyć produkcję i wydzielanie serotoniny (Ch.S. Fukumoto i wsp. 2003). O’Mahony i wsp. 2015). Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe mają zdolność do przechodzenia przez barierę krew-mózg, czego nie potrafią nawet niektóre suplementy mające rzekomo wspierać koncentrację. Dobrym bezpośrednim źródłem SCFAs są również fermentowane produkty spożywcze, do których można zaliczyć sery, masło, kiszonki, sos sojowy i jogurty. Te związki przyczyniają się również do uszczelniania ściany jelit i zapobiegają stanom zapalnym. Reigstad i wsp. 2015; S. Jest ona kluczowym neuroprzekaźnikiem na obu końcach komunikacji między jelitem a mózgiem (S.M. Ponadto SCFA ułatwiają wydzielanie hormonów sytości GLP-1 i PYY w przewodzie pokarmowym (M. Van de Wouw i wsp. 2017). SCFAs powstają w jelicie grubym na skutek fermentacji bakteryjnej składników pokarmowych opornych na trawienie, czyli błonnika (H.5. Porządek w jelitach = porządek w głowie?
Johnson 2020; G. Wyizolowano konkretne szczepy bakterii szczególnie istotne w zaburzeniach nastroju. Benton, C. Brown 2007). To, co dzieje się w jelitach, może wpływać na nasz nastrój. Sharon i wsp. 2016). W jednym z badań suplementacja probiotyku Lactobacillus casei znacznie poprawiła nastrój u uczestników, których samopoczucie było początkowo na najniższym tercylu (D. Williams, A. Okazuje się jednak, że mikrobiota może wpływać również na zachowanie, apetyt, a nawet na osobowość. Ta zależność została potwierdzona u osób w stanach lękowych i depresyjnych (K.V.-A.6. Stan naszych jelit a osobowość
Na bogactwo drobnoustrojów w jelitach oddziałuje przede wszystkim żywność probiotyczna (pokarmy fermentowane, np. Kiszonki) i prebiotyczna (błonnik), co nie jest niczym zaskakującym. Johnson 2020). Co ciekawe, w badaniu suplementacja probiotyków wykazała odwrotną korelację z różnorodnością i składem mikrobioty jelitowej podobnie jak lęk i stres (K.V.-A. Łącznie wyniki nadają nowy wymiar naszemu rozumieniu osobowości. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, w którą stronę działa zaobserwowane powiązanie. Drobnoustroje jelitowe oddziałują na zachowanie, tak samo jak zachowanie oddziałuje na drobnoustroje. Osobowość dziedziczymy w ok. 50% po naszych przodkach, czynniki środowiskowe wpływają zatem na charakter w takim samym stopniu co geny. Analizy ujawniają dodatkowo, że ludzie „żądni przygód” oraz podróżnicy mają zwykle bardziej zróżnicowany mikrobiom, co sugeruje, że rozbudowane interakcje społeczne mogą kształtować bogactwo drobnoustrojów w ludzkich jelitach (K.V.-A. Każda dieta eliminacyjna będzie powodowała spadek różnorodności mikrobioty, zaś bardziej urozmaicone odżywianie – jej wzrost. Johnson 2020). Ukazują jednak tylko pewne zależności, nie zaś związek przyczynowo-skutkowy. Interpretacja wyników badania wymaga rozważenia dwukierunkowych interakcji między mikrobiomem jelitowym a zachowaniem. Dla przykładu – mikrobiota może wpływać na reakcję w sytuacji stresowej, ale i stres może wpływać na mikrobiotę. W kształtowaniu „ja” konkretnej jednostki znaczenie ma nie tylko środowisko zewnętrzne (m.in. Styl życia), ale także to wewnętrzne – czyli mikrobiom.7. Stan naszych jelit a wybory i preferencje żywieniowe
Coraz więcej dowodów potwierdza rolę drobnoustrojów jelitowych w regulacji przyjmowania pokarmu i apetytu gospodarza. Drobnoustroje w przewodzie pokarmowym są zmuszone manipulować naszymi zachowaniami żywieniowymi, by zapewnić sobie przetrwanie (J. Maley, C.A. Ich żywotność jest w końcu zależna od przeżycia organizmu ludzkiego. Alcock, C.C. Aktipis 2014; M. Van de Wouw i wsp. 2017). Poszlakowym dowodem wskazującym na związek między preferencjami żywieniowymi a składem mikroflory jelitowej może być ciekawe badanie analizujące apetyt na czekoladę. Rezzi i wsp. 2007). Jak się okazuje, wybory żywieniowe konkretnej osoby mogą być zależne nie tylko od jej preferencji czy silnej woli, ale w znacznym stopniu również od mieszkańców jej jelit. W jaki sposób się to odbywa? Alcock, C.C. Aktipis 2014). Badania wskazują, że mikrobiota może potencjalnie wpływać na wybory żywieniowe poprzez działanie drobnoustrojów na ścieżki nagrody i sytości, wytwarzanie toksyn, które zmieniają nastrój, a nawet poprzez zmiany w receptorach smaku (J. Maley, C.A. Ponadto mikroflora jelitowa jest w stanie manewrować funkcją bariery jelitowej i układem odpornościowym, wpływając w ten sposób pośrednio na zachowania żywieniowe (M. Van de Wouw i wsp. 2017). Badani odczuwający większą chęć na ten produkt mieli w moczu inne metabolity drobnoustrojów niż osoby obojętne, mimo że obie grupy stosowały identyczną dietę (S. Pomimo dużej świadomości na temat wpływu diety na zdrowie zmiana nie do końca zdrowych nawyków często jest trudna.