Drugi mózg: jak bakterie jelitowe kontrolują nasze umysły

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że mózg kontroluje nasze zachowanie – ale co kontroluje mózg? Okazuje się, że czasami usiłują przejąć kontrolę milczący pasażerowie-mikroby. Bird In Flight rozumie, jak nie pozostawiać podejmowania decyzji bakteriom.

Jelita i mózg komunikują się przez nerw błędny, który biegnie w dół szyi do klatki piersiowej i brzucha. Julia Anders, autorka bestsellerowej książki Charming Gut. Jak rządzi nami najpotężniejszy organ”, porównuje nerw błędny z przewodem telefonicznym, który łączy jelita z poszczególnymi ośrodkami mózgu.

Mózg kieruje wszystkimi narządami ciała, a wiele z nich przez nerw błędny, ale tylko jelito ma autonomię: jeśli nerw zostanie przecięty, „odłączając” mózg od jelita, ten ostatni będzie nadal działał. Ma własny układ nerwowy, który naukowcy nazywają „drugim mózgiem”. Składa się z ogromnej liczby neuronów i komórek pomocniczych oraz wytwarza kilkadziesiąt neuroprzekaźników. Funkcje tak rozwiniętego układu nerwowego nie mogą ograniczać się do regulacji trawienia.

Witam, czy to zarazki?

Większość sygnałów wzdłuż nerwu błędnego nie jest przekazywana od góry do dołu, ale od dołu do góry - do mózgu. Naukowcy spekulują, że jelita wpływają na nasze zdrowie psychiczne. Elektryczny stymulator nerwu błędnego jest już używany w leczeniu depresji, która nie reaguje na terapię lekową. Sprawia, że nerw generuje „właściwe” impulsy.

Jelita wytwarzają 90% serotoniny, hormonu szczęścia. Może przyczyną depresji nie jest mózg, ale jelita. Naukowcy odkryli również związek między zdrowiem jelit a lękiem, autyzmem, chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona i Alzheimera.

Co więcej: nie tylko samo jelito wysyła sygnały przez nerw błędny, ale także zamieszkujące je mikroorganizmy. Robią to na różne sposoby – na przykład poprzez stymulację produkcji serotoniny przez komórki błony śluzowej jelit. Wpływ mikroflory na zachowanie i nastrój udowodniono w licznych eksperymentach na myszach laboratoryjnych.

Jak ocenić stan psychiczny myszy? Możesz umieścić zwierzęta w misce z wodą i obserwować, jak długo będą pływać: przygnębione myszy szybciej poddają się w walce z kłopotami. Neurobiolog John Kryan z Irlandzkiego Uniwersytetu Narodowego w Cork dodał bakterie Lactobacillus rhamnosus JB-1 do karmy zwierząt doświadczalnych. Myszy pływały szybciej i aktywniej, a ich ciała wytwarzały mniej hormonów stresu w porównaniu z grupą kontrolną. Wycięcie nerwu błędnego negowało działanie pożytecznych bakterii.

Nie tylko samo jelito wysyła sygnały przez nerw błędny, ale także zamieszkujące je mikroorganizmy.

Jeśli dana mikroflora wiąże się z depresyjnym lub optymistycznym nastawieniem do życia, zachowanie powinno się zmienić, gdy bakterie są wymieniane. Zostało to wykazane w eksperymentach przeprowadzonych przez naukowców z McMaster University w Kanadzie. Wybrali kilka linii myszy laboratoryjnych, które miały różne charaktery. Kiedy nieśmiałym myszom przeszczepiono mikroflorę myszy przygodowych, wykazywały one większe zainteresowanie odkrywaniem nowych obiektów.

Czy lubisz się komunikować? Udostępnij bakterie

Bakterie jelitowe wpływają również na zachowania społeczne myszy laboratoryjnych. Naukowcy z Baylor College of Medicine w Houston (USA) zbadali związek między otyłością matki a zaburzeniami ze spektrum autyzmu u potomstwa. Grupa kontrolna myszy jadła normalnie, a grupa eksperymentalna otrzymywała pokarm o wysokiej zawartości tłuszczu. Zgodnie z oczekiwaniami samice z drugiej grupy przybrały na wadze.

Myszy pochodzące od matek przekarmionych były znacznie mniej zainteresowane komunikacją ze swoimi krewnymi niż potomstwo z grupy kontrolnej. Analiza mikroflory jelitowej wykazała istotne różnice między obiema grupami – w obu pokoleniach. Ale jak sprawdzić, czy skłonność do zachowań aspołecznych jest spowodowana przez bakterie? Odpowiedź jest prosta: zasiedlić jelita zamkniętych zwierząt mikroflorą towarzyskich krewnych.

W eksperymencie z myszami laboratoryjnymi nie jest to trudne: wystarczy umieścić zwierzęta w jednej klatce, wspólne życie nieuchronnie prowadzi do wymiany bakterii jelitowych. Po czterech do pięciu tygodniach mikroflora niekomunikujących się myszy stała się taka sama jak w grupie kontrolnej, a zachowania społeczne wróciły do normy.

Naukowcy odkryli, że myszy z zaburzeniami autystycznymi mają znacznie zmniejszoną liczbę bakterii Lactobacillus reuteri w jelitach. Ten mikroorganizm wpływa na produkcję oksytocyny, hormonu regulującego zachowania społeczne. Dieta wysokotłuszczowa tłumi Lactobacillus reuteri w jelitach matki, a ona przekazuje swoją zaburzoną mikroflorę potomstwu.

Brak pożytecznych bakterii i odpowiednio oksytocyny podczas rozwoju myszy prowadzi do jej aspołeczności. Dodając żywe bakterie Lactobacillus reuteri do wody pitnej, naukowcy byli w stanie przywrócić normalne zachowanie zwierząt doświadczalnych.

Jesteś tym co jesz. I wzajemnie

Mikroorganizmy mogą mieć ewolucyjne powody kontrolowania naszego zachowania. Według naukowców bakterie stymulują swoich gospodarzy do komunikacji, ponieważ sprzyja to wymianie mikroflory. Mogą również wpływać na nawyki żywieniowe gospodarza, zmuszając go do spożywania pokarmów, które sprzyjają ich wzrostowi i reprodukcji. Być może kiedy nie możesz się oprzeć ciastu, to nie jest to słaba wola, ale mikroorganizmy.

Niektóre bakterie lubią tłuszcz, inne cukier, a czasem otyłość jest ceną ich preferencji. Mikroby mogą kontrolować zachowanie żywiciela na wiele sposobów: zakłócają system nagrody w mózgu, zmieniają wrażliwość kubków smakowych, uwalniają substancje wpływające na nastrój, a także hamują przekazywanie sygnałów przez nerw błędny.

Jak oprzeć się mikroorganizmom, których zainteresowania nie pokrywają się z naszymi planami odchudzania w nowym roku? Stwórz wśród nich konkurencję. Im bardziej zróżnicowany jest skład mikroflory jelitowej, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że jeden gatunek zwycięży nad innymi i przejmie kontrolę nad mózgiem.

Dieta bogata w tłuszcze i proste węglowodany wyczerpuje mikroflorę jelitową; aby utrzymać różnorodne bakterie, musisz jeść więcej warzyw, owoców i produktów mlecznych. Badanie wpływu diety na wagę, które objęło 120 tysięcy osób, wykazało, że głównym produktem na odchudzanie jest jogurt.

Zarazki na depresję

Eksperymenty badające wpływ mikroflory jelitowej na psychikę pokazują, że depresję i zaburzenia lękowe można leczyć probiotykami, które są pożytecznymi bakteriami. Naukowcy używają dla nich nowego słowa - psychobiotyki.

W badaniu przeprowadzonym przez irańskich naukowców pacjenci z ciężkimi zaburzeniami depresyjnymi otrzymywali suplementy bakteryjne lub placebo. Psychobiotyk obejmował Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei i Bifidobacterium bifidum. Po ośmiu tygodniach pacjenci, którzy przyjmowali psychobiotyk, uzyskali znacznie lepsze wyniki w Inwentarzu Depresji Becka (szeroko stosowanym teście do oceny depresji) w porównaniu z grupą kontrolną.

Japońscy naukowcy badali wpływ kefiru zawierającego szczep Shirota bakterii Lactobacillus casei na stan psychiczny studentów medycyny podczas ważnego egzaminu. Odkryli, że kefir normalizuje poziom kortyzolu, hormonu stresu i zwiększa poziom serotoniny. Dodatkowo probiotyk niweluje objawy dolegliwości związanych ze stresem, takich jak przeziębienia i bóle brzucha.

Eksperymenty badające wpływ mikroflory jelitowej na mózg człowieka są jeszcze na wczesnym etapie i zwykle bierze w nich udział niewielka liczba osób, więc jest za wcześnie, aby mówić o jednoznacznie udowodnionym związku między aktywnością jelitową a stanem psychicznym. Jednak wczesne badania wskazują, że badania nad psychobiotykami są obiecującym kierunkiem. Dopóki nie zostanie wynaleziona magiczna pigułka, pomagaj swoim jelitom na sprawdzone sposoby: jedz jogurty, warzywa i owoce. Wtedy bakterie nie przejmą panelu kontrolnego mózgu.