Czy mikrobiota może mieć wpływ na nasze zachowanie? – Cz. 1: Oś mózgowo-jelitowa

Wiele badań naukowych pokazuje, że nasz nastrój i zachowanie jest wykładnikiem różnych czynników, zarówno psychologicznych, jak i tych biochemicznych. Ostatnio często opisuje się związek między mikrobiomem jelitowym a układem nerwowym i wprowadza się termin osi mózgowo-jelitowej.  Dzisiejszy wpis będzie rozpoczynał cykl związany z wpływem mikrobioty na nasze zachowanie.

Oś mózgowo-jelitowa

Terminem tym opisuje się skomplikowane zależności pomiędzy mózgiem a jelitami. To obraz tego, jak cząsteczki sygnałowe produkowane w naszych jelitach wpływają na działanie centralnego układu nerwowego (CUN) i odwrotnie. Oś mózgowo-jelitowa jest swego rodzaju kanałem komunikacji między tymi dwoma organami. Jej częścią jest zespół neuronów, które łączą CUN z układem pokarmowym oraz jego gruczołami – trzustką i wątrobą. Komunikacja ta jest bardzo złożona i ma charakter dwukierunkowy – zaangażowane są w nią zarówno cząsteczki sygnałowe pochodzące z układu pokarmowego, jak i te z układu nerwowego.

Wiele badań naukowych wskazuje, że nasz nastrój i zachowanie zależy od stanu naszych jelit, a dokładnie od kompozycji i produkcji aktywnych metabolitów przez mikrobiotę. Mikrobiota składająca się z wielu komensalnych bakterii czy grzybów stanowi ważny „organ wydzielniczy” produkujący wiele substancji neuroaktywnych i immunomodulujących, które zaangażowane są w prawidłowy rozwój układu nerwowego, poprzez procesy mielinizacji neuronów czy tworzenie hipokampu. Okazuje się, że wiele chorób neurodegeneracyjnych (np. choroba Parkinsona) jest związana z zaburzeniami mikrobioty jelitowej. Wiadomo również, że toksyny uwalniane przez patogenne drobnoustroje (endotoksyna bakteryjna – lipopolisacharyd) przedostające się przez nieszczelną barierę jelitową, wpływając na nasz nastrój i zdolności poznawcze.

Produkty mikrobioty jelitowej

Ważnymi produktami mikrobioty jelitowej są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (ang. short-chain fatty acids, SCFA). Należą do nich takie cząsteczki, jak kwas octowy, propionowy czy masłowy. SCFA stanowią materiał odżywczy dla komórek nabłonka przewodu pokarmowego oraz zapewniają jego integralność. Prawidłowa sygnalizacja SCFA zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia bariery jelitowej oraz przedostania się do organizmu endotoksyny bakteryjnej. Istnieją również dowody, że krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe mogą pośrednio wpływać na układ nerwowy. Zauważono, że zwiększona produkcja kwasu octowego aktywuje przywspółczulny układ nerwowy, co prowadzi do zwiększonego wydzielania insuliny, greliny (hormonu głodu) oraz podnosi ryzyko wystąpienia otyłości. Niektóre bakterie jelitowe produkują również ważne z punktu widzenia rozwoju układu nerwowego witaminy z grupy B oraz zapewniają optymalne środowisko do wchłaniania wielu związków mineralnych.

Źródło: Nature collectionsL Gut-brain Axis, Nature March 2018, www.nature.com/collections/gut-brain