Vpliv črevesne mikrobiote na možgane in vedenje

Nature Neuroscience, 27. 10. 2012

Verjetno ste že slišali za črevesno mikrobioto1 - bakterije, ki bivajo v našem črevesju. Do nedavnega je bilo splošno sprejeto, da imajo te bakterije pomembno vlogo predvsem pri prebavi, v zadnjem času pa se pojavlja veliko raziskav, v katerih znanstveniki ugotavljajo, da imajo vpliv tudi na druge plati fiziologije, med drugim tudi na možgane in vedenje. Ta vpliv označujemo z izrazom os mikrobiota – črevesje – možgani, in sicer gre za dvosmerno povezavo preko različnih poti, ki še niso popolnoma raziskane. Gre za vplive preko imunskega sistema, žlez z notranjim izločanjem (nevroendokrine poti) in avtonomnega živčevja (parasimpatičnega in simpatičnega sistema). Da gre za dvosmeren vpliv pomeni, da imajo bakterije vpliv na možgane in obratno, da imajo možgani (torej tudi naše misli) vpliv na črevesje.

Bakterije se v naše črevesje naselijo ob rojstvu. To pomeni, da večino bakterij prejmemo od matere ob porodu. V črevesju odraslega človeka biva okoli 1000 vrst oz. več kot 7000 sevov bakterij, kar znese skupaj 1013 bakterij. Vsak posameznik ima svojo lastno kombinacijo bakterij – glede na prevladujoče vrste lahko govorimo o enterotipih. Na to, katere bakterije se bodo v črevesju razrasle vplivajo različni dejavniki, npr. prehrana, bolezni, okužbe in uporaba antibiotikov.

Vpliv bakterij na možgane in vedenje lahko raziskujemo na štiri načine: preko živali brez bakterij, z okužbo živali z bolezenskimi (patogenimi) bakterijami, s preučevanjem učinka probiotikov in antibiotikov.

V raziskavah na miših, ki ob rojstvu niso bile izpostavljene bakterijam, so ugotovili, da se bolj intenzivno odzivajo na stres in da imajo okvarjene spoznavne funkcije, kot je npr. delovni spomin. Na ravni nevronov so ugotovili še, da imajo znižane ravni beljakovine BDNF (ta je odgovorna za nevrogenezo, tj. nastajanje novih nevronov v možganih, njeno pomanjkanje je povezano s celo vrsto psihičnih bolezni od depresije do shizofrenije) in znižano raven NMDA-receptorjev za poglavitni nevrotransmitor glutamat (ti so povezani s spoznavnimi funkcijami in tudi z depresijo in shizofrenijo).

Probiotiki so bakterije, ki jih zaužijemo s hrano ali kot zdravilo in imajo pozitiven učinek na gostitelja. Raziskave so pokazale, da nekateri probiotiki lahko vplivajo na zmanjšanje anksioznosti in stresnih odzivov in izboljšajo počutje pri posameznikih, ki so kronično utrujeni ali imajo sindrom razdražnega črevesja. Bakterija Lactobacillus rhamnosus vpliva na izraženost GABA-receptorjev v več delih možganov. Ti receptorji so vpleteni v depresivno in tesnobno vedenje, nanje delujejo zdravila za zdravljenje anksioznosti (pomirjevala oz. anksiolitiki). Druge raziskave so pokazale še, da imajo miši, ki so jim dodajali določene probiotike, zvišane ravni določenih maščobnih kislin (AA in DHA), ki imajo pomembno vlogo pri nastajanju novih nevronov, prenosu signalov med možganskimi celicami in oksidativnem stresu (tisto, pred čemer nas varujejo tako opevani antioksidanti). Prav tako lahko probiotiki vplivajo na vnetne procese v telesu in koncentracije triptofana (snovi, iz katere nastaja serotonin, »hormon sreče«), spremembe v obojih so povezane z depresijo.

Antibiotiki pa imajo – kot že ime pove – nasproten učinek od probiotikov – ubijajo bakterije. Namenjeni so sicer preprečevanju razširjanja bolezenskih bakterij, vendar imajo vpliv tudi na druge – koristne – bakterije. Tudi uporaba antibiotikov na živalih je pokazala, da lahko vplivajo na raven BNDF v hipokampusu in amigdali. Hipokampus je predel možganov, odgovoren za tvorjenje novih spominov in učenje, amigdala pa je del, ki je aktiven, ko občutimo strah. Še en razlog torej za preudarno uporabo antibiotikov.

Po drugi strani pa so raziskave pokazale tudi, da lahko stres vpliva na sestavo črevesne mikrobiote – še posebej dolgotrajen vpliv ima stres v zgodnjem otroštvu (npr. ločitev od matere ob rojstvu) pa tudi kroničen stres v odraslosti.

Raziskave črevesne mikroflore so pomembne za preučevanje novih terapevtskih intervencij in novih načinov diagnosticiranja bolezni – tako psihičnih, kot sta anksioznost in depresija, kot tudi debelosti, avtizma, kronične bolečine in multiple skleroze. Več raziskav je potrebnih še za ugotavljanje, kako lahko iz raziskav na živalih sklepamo tudi na ljudi. Med drugim gredo raziskave v smeri preučevanja dolgotrajnih učinkov zdravljenja z antibiotiki, poroda s carskim rezom (pri tem se namreč bakterije ne naselijo tako, kot ob običajnem porodu) in vpliva stresa na sestavo črevesne mikrobiote. Če smo se še nedolgo nazaj pri vprašanjih o psihičnih boleznih in vsem ostalem povezanem z možgani osredotočali prav na možgane, bomo v prihodnje verjetno gledali na telo bolj celostno.

Povzetek: Andraž Matkovič

Članek je povzet po članku Mind-altering microogranisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour, ki je bil obljavljen v oktobrski številki revije Nature Neuroscience.

Vir: Nature Neuroscience

    ___

  1. Črevesna mikrobiota so mikroorganizmi, ki se nahajajo v črevesju. Mikrobi se nahajajo tudi v drugih delih telesa, npr. na koži, v ušesih in ustih. Do nedavnega so te mikroorganizme označevali z izrazom mikroflora, kar pa je zavajajoče, saj ne gre za rastline, temveč za bakterije. ↩


© SiNAPSA 2003-2012