Czy nasz nastrój zależy od bakterii w jelitach? Jak flora bakteryjna wpływa na mózg?

Czym są psychobiotyki?

Od niedawna w literaturze pojawia się również sformułowanie „psychobiotyk”, czyli określenie nowej grupy produktów probiotycznych, które wykazują korzystne działanie zdrowotne w przypadku pacjentów leczonych z powodu zaburzeń psychicznych i emocjonalnych.

Brak „równowagi” mikrobiologicznej jelita może wpływać na przebieg chorób, takich jak depresja, schizofrenia czy też autyzm. Najnowsze publikacje pokazują też ważność mikrobioty w schorzeniach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona.

Od czego zależy flora bakteryjna jelit?

Mikrobiota jelit zasiedlana jest w większości przez bakterie należące do typów Firmicutes oraz Bacteroidetes. Na skład naszej mikrobioty wpływ ma wiele czynników, począwszy od pierwszych dni życia:

• czynniki genetyczne
• mikrobiota mamy
• rodzaj porodu
• typ pokarmu
• stosowanie probiotyków i prebiotyków
• przyjmowanie antybiotyków
• stosowanie leków

Niezwykle istotne jest również otoczenie „bakteriologiczne”. Wzrost poziomu higieny często zmniejsza liczebność również dobroczynnych dla naszego zdrowia bakterii zwiększając podatność na choroby zakaźne bądź autoimmunologiczne.

Skład naszego mikrobiomu jelitowego zmienia się wielokrotnie w ciągu całego życia. Wpływać na to może między innymi:

• „niecelowane” stosowanie antybiotyków (zwłaszcza w pierwszym roku życia)
• przewlekły stres psychiczny oraz fizyczny
• wysokoprzetworzona żywność
• niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ)
• alkohol
• ciąża
• podróże
• wiek – starzenie się organizmu, może powodować ograniczoną kolonizację jelita korzystnymi szczepami probiotycznymi a funkcja jelit fizjologicznie może być osłabiona

Mikrobiota jelit pełni w organizmie wiele funkcji, między innymi metaboliczną (rozkład niestrawionych resztek pokarmowych na drodze procesów fermentacyjnych) czy też immunologiczną (produkcja cytokin, przywracanie równowagi Th1 i Th2). Warunkuje też oporność na osiedlanie się bakterii patogennych, wspomaga początkowy proces trawienia, pobudza motorykę przewodu pokarmowego, odpowiedzialna jest za wytwarzanie witamin (B12, K, tiamina, pirydoksyna oraz ryboflawina) czy też przekształcanie steroidów oraz kwasów żółciowych.

Mikroflora jelitowa – jak dbać o jej równowagę?

Jak bakterie w jelitach oddziałują na mózg?

Jelito oraz mózg powiązane są siecią komunikacyjną poprzez oś mózgowo-jelitową. Jest to zespół neuronów, w szczególności nerw błędny, które łączą Centralny Układ Nerwowy (CUN) z przewodem pokarmowym oraz jego gruczołami dodatkowymi to jest trzustką oraz wątrobą.

Bakterie, które kolonizują nasze jelito wydzielają szereg substancji neuroaktywnych, mogących kształtować zarówno strukturę, jak i funkcje mózgowia związane z aktywnością ruchową, zdolnościami poznawczymi czy też kontrolą emocji. Enterotoksyny (powodujące zatrucia pokarmowe, biegunki) mogą mieć istotne znaczenie w przebiegu zaburzeń neurorozwojowych czy neurodegeneracyjnych. Obserwowane jest to w szczególności pod względem wahań nastroju czy zaburzeń kontrolowania emocji.

Występowanie chorób jelit oraz zaburzeń psychicznych może wskazywać na zależność interakcji osi mózg-jelito-mikrobiota, pod postacią dwukierunkowego szlaku komunikacji łączącej mikrobiotę jelit z CUN, obejmując procesy endokrynne, immunologiczne oraz neuronalne.

Działanie mikrobioty na CUN może opierać się na regulacji stężeń cytokin prozapalnych zwłaszcza IL-6 i czynnika martwicy nowotworu α oraz przeciwzapalnych, czy też wpływać na poziom tryptofanu (który jest prekursorem serotoniny). Badania dotyczące osi mózgowo-jelitowej, przedstawiają nowe hipotezy dotyczące chorób, takich jak depresja czy zaburzenia lękowe, klasyfikując te jednostki do zaburzeń psychoneuroimmunologicznych, których to geneza opiera się na stanie zapalnym.

Przewlekły stres zarówno fizyczny, jak i psychiczny może powodować rozwój tego typu zaburzeń ze względu na przewlekły stan zapalny aktywujący układ immunologiczny do pracy, cytokiny prozapalne wpływać będą niekorzystnie na CUN. To właśnie szczepy probiotyczne mogą obniżać stan zapalny jelit, niwelując wskazane skutki.

Mikrobiota kontroluje dojrzewanie oraz funkcję mikrogleju (którego komórki eliminują patogeny oraz usuwają martwe komórki mózgowe) w Ośrodkowym Układzie Nerwowym (OUN), wpływa również na odpowiedź immunologiczną.

Jedno z badań naukowych na modelach zwierzęcych wykazało, że u myszy funkcja makrofagów mózgowych sterowana jest przez KKT (krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe), będące metabolitem bakterii jelitowych. U myszy, nieposiadających prawidłowej mikrobioty jelitowej dochodziło do zahamowania rozwoju mikrogleju.

Badania sugerują też, że im bardziej zróżnicowany mikrobiom, tym bardziej rozwinięty mikroglej. Duże znaczenie odgrywa również dieta – im bardziej urozmaicona i bogatsza w błonnik pokarmowy, tym większa produkcja KKT przez bakterie jelitowe, a co za tym idzie lepsze zdrowie psychiczne. Brak KKT łączy się między innymi z ryzykiem zapadalności na chorobę Crohna.

Hormony szczęścia – jak je podkręcić?

Mikrobiom a depresja i autyzm

Oprócz wpływu na komórki mózgu, badacze szukają „szerszych” powiązań nieprawidłowości mikrobioty z rozwojem lub przebiegiem chorób, takich jak depresja czy autyzm.

W najnowszej literaturze wyróżnia się definicję spektrum autyzmu (Autism Spectrum Disorders-ADS). W celu zdiagnozowania tego schorzenia spełnione muszą być 3 kryteria diagnostyczne:

1. zaburzenia zakresu komunikacji
2. wzorce zachowań i aktywności
3. zaburzenia współżycia społecznego

Hipoteza wpływu mikrobioty na patogenezę autyzmu, opiera się na zmianach zapalnych w przewodzie pokarmowym dzieci chorujących na autyzm. W autyzmie ze względu na zaburzenia neuropsychologiczne, zwraca się szczególną uwagę na prawidłowy mikrobiom – ilość oraz rodzaj bakterii zasiedlających jelita pacjentów z autyzmem (przewaga Clostridium) znacząco różni się w badaniach w porównaniu do osób zdrowych. Inne badania pokazują, że podaż bakterii probiotycznych może poprawiać umiejętności komunikacji oraz zachowanie u osób z autyzmem.

Inny rodzaj zaburzeń budowy mikrobioty zauważalny jest u pacjentów chorujących na depresję. Jelita tej grupy pacjentów są najmniej kolonizowane przez bakterie typu Bacteroidetes. Nieprawidłowości składu mikrobioty często pojawiają się również u pacjentów z zaburzeniami lękowymi u których chorobą współwystępującą jest często zespół jelita drażliwego. Jak pokazały niektóre z badań naukowych, stosowanie celowanej probiotykoterapii może łagodzić też przebieg zespołu przewlekłego zmęczenia (w szczególności szczep Lactobacillus casei Shirota).

Podsumowując, przez całe życie bardzo pracujemy nad składem i funkcją naszego mikrobiomu. Jego skład może wpływać na występowanie wielu chorób, między innymi z zakresu psychiatrii. Niewiele jest jednak dotychczas opublikowanych prac, mówiących o konkretnych szczepach probiotycznych wpływających leczniczo na choroby neurodegeneracyjne czy psychiczne. Ze względu na nowe analizy i badania, temat ten pozostaje stale rozwijany i możliwe, że przyszłością leczenia wyżej wspomnianych zaburzeń będzie probiotykoterapia.

Wybierz najlepszy probiotyk dla siebie

Piśmiennictwo:

1. Skonieczna-Żydecka K., Łoniewski I., Marlicz W., Karakiewicz B. ,„Mikrobiota Jelitowa jako potencjalna przyczyna zaburzeń funkcjonowania emocjonalnego człowieka” Dośw. Mikrobiol. 2017, 69, 163-176.
2. Erny D, Hrabě de Angelis AL, Jaitin D, et al., Host microbiota constantly control maturation and function of microglia in the CNS. Nat. Neurosci. 18, 965–977 (2015)
3. Borre YE, O’Keeffe GW, Clarke G, Stanton C, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota and neurodevelopmental windows: implications for brain disorders. Trends Mol Med 2014 Sep 20;20(9):509-18
4. Braniste, M. Al-Asmakh, C. Kowal, et al. The gut microbiota influences blood-brain barrier permeability in mice. Science Translational Medicine, 2014; 6 (263): 263ra158
5. Rudzki L, Szulc A, Wpływ jelitowej flory bakteryjnej na ośrodkowy układ nerwowy i jej potencjalne znaczenie w leczeniu zaburzeń Farmakoterapia w Psychiatrii i Neurologii, 2013, 2, 69–77.
6. Bruce-Keller AJ, Salbaum JM, Luo M, Blanchard E 4th, Taylor CM, Welsh DA, Berthoud HR. Obese-type gut microbiota induce neurobehavioral changes in the absence of obesity. Biol Psychiatry. 2015;77(7):607-15.
7. Hoban AE, Stilling RM, Ryan FJ, Shanahan F, Dinan TG, Claesson MJ, Clarke G, Cryan JF. Regulation of prefrontal cortex myelination by the microbiota. Transl Psychiatry. 2016;6:e774.
8. Tillisch K, Labus J, Kilpatrick L, Jiang Z, Stains J, Ebrat B et al. Consumption of fermented milk product with probiotic modulates brain activity. Gastroenterology 2013;144:1394–401
9. Johnson K.V.A., Foster K.R. Why does the microbiome affect behaviour? Nature Reviews Microbiology 2018