Miriam Frankel és Matt Warren:
Hogyan hatnak a bélbaktériumok az agyunkra?

Forrás:Miriam Frankel and Matt Warren: How gut bacteria are controlling your brain

Fordította: Czárán Judit

Ha törődünk a bélrendszerünkben élő rengeteg baktériummal, az segítheti a gondolkodásunkat, és akár új módszereket is kínálhat a mentális betegségek kezelésében

 

 

A bélrendszerünk egy nyüzsgő és virágzó kolónia. A benne élő mikroorganizmusok száma több trillióra tehető, amely szám több ezer különböző fajta egyedeit foglalja magában. Ezek közül sok, például a baktériumok, az archeák és az eukarióták, már jóval az ember előtt is léteztek, velünk együtt fejlődtek, és ma már sokszorosan meghaladják a saját sejtjeink számát (1).

Ezt a mikrobasereget együttesen "mikrobiótának" nevezzük, amelyről ma már tudjuk, hogy fontos szerepet játszik a fizikai egészségünk megőrzésében, az emésztéstől az anyagcserén át az immunrendszerünk működéséig.

De mi van, ha ezek a mikroorganizmusok az elménkkel is forródrót-kapcsolatban vannak? Az "Ön képes tisztán gondolkodni? 29 ok, amiért nem, és ötletek, hogy mit tehet ellene" (3) című új könyvünkben azt a tucatnyi belső és külső tényezőt vizsgáljuk, amelyek befolyásolják és manipulálják gondolkodásunkat. Az is kiderül belőle, hogy a testünket otthonuknak tekintő mikrobák meglepően nagy hatással lehetnek az agyunkra.

Az elmúlt néhány évtizedben a kutatók érdekes és meggyőző - bár néha ellentmondásos - bizonyítékokat tártak fel azzal kapcsolatban, hogy a bélmikrobióta nem csupán azáltal segít fenntartani agyunk egészséges működését, hogy segít felszabadítani a táplálékban levő tápanyagokat, hanem a gondolataink és viselkedésünk alakításában is szerepet játszik. Eredményeik így ahhoz is hozzájárulhatnak, hogy jobban megértsünk számos mentális betegséget, a depressziótól a szorongáson át a skizofréniáig, és új kezelési módokat találjunk rájuk.

Egy tragikus eset utat nyitott

A kutatásokat elindító történet valahol az észak-amerikai vadonban játszódott le - és készüljön fel rá, hogy gyomorforgató olvasmány következik. A dátum1822, amikor is egy fiatal kereskedő, Alexis St. Martin a mai Michigan állam területén fekvő Mackinac-szigeten egy kereskedelmi ügynökség előtt sétálgatott, és véletlenül elsült mellette egy muskéta, amely kevesebb mint egy yard (91 cm) távolságból oldalba lőtte (5). Sérülései olyan súlyosak voltak, hogy a bal oldalán lévő seben keresztül kibuggyant a tüdejének és a gyomrának egy része, vele az aznapi reggelijével. A halála biztosnak tűnt, de egy William Beaumont nevű katonai sebész megmentette St. Martin életét, bár ez egy évbe és több műtétbe került.

Volt azonban valami, amit Beaumont nem tudott helyrehozni, és ez a beteg gyomrán tátongó lyuk volt. Ez a tartósan fennálló sipoly a baleset szomorú örökségeként megmaradt, Beaumont-t pedig rájött, hogy a lyuk egyedülálló ablak lehet az emberi bélrendszer tanulmányozásához, és éveket töltött St. Martin emésztésének aprólékos vizsgálatával. Hogy pontosan mennyire önként vetette ennek alá magát St. Martin, azon lehet vitatkozni, mivel Beaumont szolgaként alkalmazta őt, miközben kísérleteket végzett rajta (6). Beaumont kutatási eredményei között szerepelt például az is, hogy miként befolyásolták a beteg érzelmei, például a dühe, a belei működését (7).

E felfedezés révén Beaumont, akit később a "gyomor fiziológiájának atyjaként" (8) került be az orvostudomány történetébe, tulajdonképpen felfedezte a "bél-agy tengelyt" - vagyis azt, hogy a bél és az agy nem függetlenek egymástól, hanem kölcsönösen hatnak egymásra. Ma már tudjuk, hogy a bélrendszerünkben élő mikroorganizmusok még összetettebbé teszik ezt a folyamatot (9).

A mikrobiom és az agy

"Egyre több kutatás tárja fel, hogy a bélmikrobiom számos különböző állat esetében hatással van az agyra és a viselkedésre" - mondja Elaine Hsiao, az integratív biológia és fiziológia docense.

Lassan kezd összeállni a kép, hogy ezek a mikroorganizmusok nemcsak a fizikai valónknak képezik létfontosságú részét, hanem a mentális és érzelmi életünknek is.

"Az orvostudomány hajlamos a testet külön skatulyákra osztani" - mondja John Cryan, az anatómia- és idegtudományok professzora. "Tehát amikor az agy problémáiról beszélünk, általában csak a nyakunktól felfelé gondolunk magunkra. De, ha a dolgokat evolúciós összefüggésükben vizsgáljuk, akkor nem tekinthetünk el attól a ténytől, hogy a mikrobák már az ember létezése előtt is itt voltak, így mi már együtt fejlődtünk ezekkel a 'hasznos barátokkal'. Soha nem volt olyan időszak, amikor az agy a mikrobáktól érkező jelek nélkül létezett volna. "

"Mi van, ha ezeknek a jeleknek valóban fontos szerepük volt abban, hogy miként érezzük magunkat, hogyan viselkedjünk és hogyan cselekedjünk? És vajon tudnánk-e ezeket a mikrobákat terápiásan úgy befolyásolni, hogy javítsuk a kognitív teljesítményt, a viselkedést és az agy egészségét? "

Hsiao, vezető kutató (10) kollégáival együtt azt vizsgálta, hogy ezek a mikroorganizmusok milyen szerepet játszhatnak a magzati agy fejlődésében (11), a kognícióban és az olyan idegrendszeri betegségekben (12), mint az epilepszia és a depresszió. Azt is vizsgálta, hogy ezek a mikrobák hogyan befolyásolhatják az agyunkat és a gondolkodásunkat.

"Bizonyos bélmikrobák úgy módosíthatják az immunrendszer működését, hogy hatással vannak az agyra, továbbá olyan molekulákat termelhetnek, amelyek közvetlenül jeleznek az idegsejteknek, szabályozva azok aktivitását" - mondja (13). "Úgy tűnik, hogy a bélmikrobák szabályozhatják a neuronok korai fejlődését (14), ami tartós hatást gyakorol az agyi áramkörökre és a viselkedésre. Az is kiderült, hogy a bélbaktériumok olyan biokémiai anyagok (15), például a szerotonin (16) termelését is képesek szabályozni, amelyek aktívan befolyásolják az idegsejtek működését".

A kutatások szerint a mikrobák számos útvonalon kommunikálhatnak az agyunkkal, az immunrendszertől kezdve a biokémiai anyagokig (17). Egy másik lehetőség a vágusz ideg (18), amely szupergyors "internetkapcsolatként" működik, összekötve az agyunkat és a belső szerveinket, köztük a beleinket. A Lactobacillus rhamnosus JB1 baktérium például a jelek szerint javítja a szorongó és depressziós egerek hangulatát (19).

Bélbaktériumok és mentális egészség

A kutatóknak állatkísérletek révén sikerült némi betekintést nyerniük a baktériumok és az agy közötti furcsa kölcsönhatásokba (20). A kísérleteikből kiderült például, hogy a "bélbaktériummentes" patkányok és egerek hajlamosabbak a szorongásra (21), és kevésbé szociábilisak (22), mint azok, amelyeknek ép mikrobiótájuk van. A baktériummentes és az antibiotikumokkal kezelt egerek hiperaktívabbak (23), hajlamosabbak a kockázatvállalásra, kevésbé tanulékonyak és rosszabb a memóriájuk. Az antibiotikumok, amelyek csökkenthetik az állat mikrobiomjának méretét, zebrahalaknál csökkenti a rajszerű viselkedést (24), míg a probiotikumok fokozzák azt.

Az emberi agy sokkal összetettebb, mint a rágcsálóké vagy a halaké, de van azért néhány hasonlóság köztük (25), és ez adhat némi támpontot. Logikus, hogy a baktériumoknak, bárhol is éljenek, hasznára válhat, ha segítik a gazdaszervezetüket abban, hogy társaságkedvelőbbek és kevésbé szorongóak legyenek. Azzal például, hogy más emberekkel érintkezünk, segítjük a baktériumaink terjedését. Mikrobáink evolúciós érdeke, hogy környezetüket a lehető legkedvezőbbé tegyék a túléléshez.

De vajon tényleg megérthetünk-e valamit a kommunikatív mikrobák, a rajokban élő zebrahalak vagy a barátságos egerek megfigyelése révén? Remélhetőleg igen, mondják a kutatók. Mert ezeknek a folyamatoknak a jobb megértése végső soron számos mentális betegség esetében új és az eddigieknél jobb kezelések kialakításához vezethet (26).

"A 'pszichobiotikum' (27) kifejezést azokra a mikrobióta alapú beavatkozásokra találtuk ki, amelyek jótékony hatással vannak az emberi agyra" - mondja Cryan. "És a jövőben egyre több és több ilyen pszichobiotikus megközelítés várható."

Míg egyes baktériumtörzsek pozitív hatással vannak az emberi elmére, sok más baktériumról ez nem mondható el.

"A jelenleginél sokkal több nagymintás humán vizsgálatra lenne szükség ahhoz, hogy az egyéni különbségeket is figyelembe tudjuk venni" - mondja Cryan. "Lehet, hogy nem mindenki fog ugyanúgy reagálni egy konkrét baktériumra, már csak azért sem, mert mindenkinek más egy kicsit az alap mikrobiótája."

"A jó hír az, hogy a mikrobiótánkat megváltoztathatjuk, míg a genetikánkon nem sokat tudunk változtatni - maximum a szüleinket és a nagyszüleinket hibáztathatjuk" - teszi hozzá Cryan. "Ha módosítani tudjuk a mikrobiótánkat, azzal az egészségi állapotunkat is befolyásolni tudjuk. " Igen, a pro- és prebiotikus kiegészítők, egyszerű étrendi változtatások, mint például a több fermentált élelmiszer és rost fogyasztása (28) - sőt, talán még a meditáció is (29)- segíthet megváltoztatni a mikrobiótánkat olyan irányban, ami jótékony hatással van az elménkre.

Philip Burnet, pszichiáter docens megjegyzi, hogy számos mentális betegség összefüggésbe hozható a mikrobióta megváltozásával (30). Az így kialakult egyensúlyhiányt vagy "diszbiózist" gyakran bizonyos baktériumok csökkent mennyisége jellemzi, különösen azoké, amelyek a bélben lévő rostok lebontása során rövid szénláncú zsírsavakat, például butirátot termelnek, amelyről széles körben úgy tartják, hogy javítja az agyműködést.

Mireia Valles-Colomer, mikrobiológusnak és munkatársainak 2019-es tanulmánya valóban összefüggést talált a butirát-termelő baktériumok mennyisége és az emberek jólléte között (31).

Tanulmányukban a kutatók konkrétan azt állították, hogy "a butirátot termelő Faecalibacterium és Coprococcus baktériumok következetesen összefüggésbe hozhatók a magasabb életminőség mutatóival. A Dialisterrel együtt a Coprococcusból is hiány mutatkozott a depresszióban szenvedőknél ".

A bél, az agy és a mikrobióta közötti kommunikációval kapcsolatos humán vizsgálatból még mindig viszonylag kevés van. Burnet pedig óvatosságra int: "Nem tudni, hogy a bélbaktériumok megváltozott száma okozza-e a rossz hangulatot, vagy azért változik a mikrobák száma, mert a depressziós emberek esetleg másként táplálkoznak".

Burnet ennek ellenére abban bízik, hogy a prebiotikumokat (amelyek a baktériumok növekedését serkentik) és a probiotikumokat (az élő baktériumokat) egy nap talán pszichobiotikumként használhatják majd a "jó" baktériumok populációinak táplálására - és a különböző mentális betegségek kezelésére. (Ez nem a távoli jövő, hiszen a napfenyvitamin.net fejleszt és árusít ilyen speciális probiotikumokat!)

Egy 2019-es vizsgálatban például Burnet és kollégái azt találták, hogy 14 baktériumfajta, köztük a Bacillus subtilis, a Bifidobacterium bifidum, a Bifidobacterium breve és a Bifidobacterium infantis baktériumok jelentős szubjektív hangulatjavulást idéztek elő, vagyis javult a depressziójuk.

Ez egy mindössze 71 személy részvételével végzett, rövidtávú vizsgálat volt, mégis reményt adhat, hogy a "pszichobiotikumok" egy napon talán hatékony kezelést jelenthetnek a depresszióban szenvedőknek, mondja Burnet.

"A probiotikumok nem mindenkit fognak boldogabbá tenni" - mondja Burnet, "de egy nap talán kiegészíthetik a hagyományos terápiákat. Az idő fogja eldönteni, hogy lesznek-e belőlük pszichobiotikumok" - teszi hozzá.

A pszichobiotikumokban rejlő lehetőségek azonban már most megragadták a kutatók fantáziáját.

"A nyilvánosság részéről is nagy érdeklődés tapasztalható" - teszi hozzá Burnet. "Az emberek szeretnék az egészségüket és jóllétüket természetes kiegészítőkkel fenntartani, ezért a jó baktériumok szaporodásának ösztönzése a mentális egészség javítása érdekében a nagyközönség fantáziáját is megragadta." (34)

Amy Chia-Ching Kaóval és másokkal együtt Burnet azt is vizsgálta, hogy ezek a mikroorganizmusok milyen szerepet játszhatnak a pszichózis kialakulásában, és hogy a prebiotikumok (amelyek elősegítik a bélbaktériumok szaporodását) segíthetnek-e a pszichotikus betegeknek tisztábban gondolkodni. (35)

A pszichózisban szenvedőknek gyakran a kognitív funkcióik, például a figyelmük, a memóriájuk és a problémamegoldó képességük is romlik, ami hatással lehet a munkateljesítményükre és az emberi kapcsolataikra is. Ám míg a hallucinációk és a téveszmék kezelése gyógyszerekkel megoldható, addig a kognitív zavarok kiküszöbölése jóval nehezebb feladat.

Burnet és Chia-Ching Kao vizsgálata azonban ebben is új utat mutat. "Azt találtuk, hogy a klinikai tesztek szerint a prebiotikumok javították a pszichózisban szenvedők kognitív funkcióit " - mondja Burnet.

A hatás kicsi, de azért szignifikáns volt. A prebiotikum javította az általános kognitív funkciókat, különösen a figyelmet és a problémamegoldó képességet, annyira, amennyi a kutatók szerint elég volt ahhoz, hogy a szociális és mentális jóllétük javuljon (36).

Vannak arra utaló jelek, hogy a bélmikrobióta tágabb értelemben is hatással lehet a kognitív képességekre. Köztudott, hogy az antibiotikumok megzavarják a bélmikrobiótát, de vajon a kogníciónkra is hatással vannak-e? Egy nemrégiben végzett vizsgálat (37) amely 14 542 ápolónő egészségét és jóllétét követte nyomon több éven keresztül, azt találta, hogy azok, akik hosszú ideig (több mint két hónapig) antibiotikumokat szedtek, alacsonyabb pontszámot értek el az olyan kognitív teszteken, amelyek a tanulást, a munkamemóriát és a figyelemet mérték. (38)

Ráadásul az antibiotikumot szedő ápolónők kognitív képességei még a hét évvel későbbi teszteléskor is rosszabbnak bizonyultak. A kutatók szerint a rosszabb eredmény az antibiotikumok által kiváltott bélflóra változásoknak tudható be.

"Eddig csak néhány konkrét mikrobát tanulmányoztunk" - mondja Hsiao. "Még rengeteg kutatni valónk van, ha valóban meg akarjuk érteni a bélben élő mikrobák elképesztő sokféleségét, és azt, hogy hogyan működnek ezek a mikrobák egyenként és közösségként. "

"Engem leginkább az villanyoz fel, hogy talán hamarosan rájövünk, miként tudunk együttműködni velük az egészség előmozdításának és a betegségek kivédésének érdekében. "

Táplálkozás és bélflóra

De addig is, talán mindannyiunknak egy kicsit jobban oda kellene figyelnünk a mikrobiótánkra. A mediterrán étrend, amely sok rostot és zöldséget tartalmaz, valószínűleg jó kiindulópont lehet. Az erjesztett élelmiszerek, például a kimchi és a kefir szintén hasznosak lehetnek. Egy 45 résztvevővel végzett kismintás vizsgálatban (39) Cryan és munkatársai kimutatták például (40), hogy azok, akiket sok rostot, prebiotikumot és erjesztett élelmiszert (például hagymát, joghurtot, kefirt és savanyú káposztát) tartalmazó étrendre állítottak át, kevésbé érezték magukat stresszesnek, mint a kontrollcsoport tagjai, akik más étrendet követtek.

"Azt szeretem az erjesztett élelmiszerekben, hogy demokratizálják az egészséges táplálkozást" - mondja Cryan. "Nem drágák, és nem kell puccos boltokból beszereznünk őket. Sőt, akár otthon is elkészíthetők. Ezen a területen szeretnénk a mentális egészséget javító megoldásokat kínálni a legkülönbözőbb gazdasági és társadalmi csoportokhoz tartozó embernek. "

"A mikrobiótánkkal való kapcsolatunk 'egyfajta szövetség'" - teszi hozzá Cryan. "A mikrobák a mi útitársaink". Jól tesszük, ha ezt nem felejtjük el - mind a fizikai, mind pedig - ez immár egyre biztosabb - a mentális egészségünk érdekében.

 

 

Tetszett a cikk? Még nem regisztrált? Iratkozzon fel hírlevelemre!

Feliratkozás hírlevélre