Jelita zamieszkują biliony mikroorganizmów. Pomagają w metabolizmie składników pożywienia, uczestniczą w funkcjonowaniu układu odpornościowego i wytwarzają liczne związki biologicznie czynne. Coraz więcej badań pokazuje jednak, że ich znaczenie sięga znacznie dalej. Mikrobiota jelitowa pozostaje w ścisłej komunikacji z mózgiem i może być związana ze sposobem, w jaki przetwarzamy emocje.
W badaniu przeprowadzonym z udziałem zdrowych kobiet różne profile mikrobioty jelitowej były związane z mierzalnymi różnicami w strukturze mózgu, jego aktywności oraz reakcji na negatywne bodźce emocjonalne. To jeden z przykładów pokazujących biologiczne znaczenie tzw. osi jelito–mózg.
Mikrobiota jelitowa - znacznie więcej niż trawienie
Dawniej bakterie jelitowe kojarzono przede wszystkim z trawieniem, syntezą niektórych witamin i ochroną przed drobnoustrojami chorobotwórczymi. Dziś wiadomo, że mikrobiota tworzy niezwykle aktywny ekosystem pozostający w stałej komunikacji z organizmem człowieka.
Szczególnie interesująca jest oś jelito–mózg – dwukierunkowy system komunikacji łączący przewód pokarmowy, mikroorganizmy jelitowe i centralny układ nerwowy.
Badacze z University of California, Los Angeles (UCLA) postanowili sprawdzić, czy skład mikrobioty jelitowej zdrowych kobiet jest związany ze strukturą mózgu oraz sposobem przetwarzania bodźców emocjonalnych.
Jak przeprowadzono badanie?
W badaniu uczestniczyło 40 zdrowych kobiet. Na podstawie próbek kału określono skład ich mikrobioty przy wykorzystaniu analizy 16S rRNA, a następnie wykonano badania obrazowe mózgu, obejmujące między innymi funkcjonalny rezonans magnetyczny.
Podczas badania uczestniczkom prezentowano obrazy wywołujące różne reakcje emocjonalne. Naukowcy analizowali równocześnie ich reakcje psychologiczne i aktywność określonych struktur mózgu.
Bacteroides i Prevotella – dwa odmienne profile
Analiza mikrobioty pozwoliła wyodrębnić dwa skupienia. Nie oznacza to, że jelita uczestniczek były zasiedlone wyłącznie przez jeden z tych rodzajów bakterii. Różniła je przede wszystkim względna przewaga Bacteroides lub Prevotella w całym ekosystemie mikrobioty.
Do tej grupy należały 33 kobiety. Profil ten był związany z odmiennymi cechami istoty szarej i białej mózgu, obejmującymi między innymi hipokamp oraz obszary czołowe.
Do tej grupy należało 7 kobiet. Po prezentacji negatywnych obrazów obserwowano u nich silniejszy wzrost negatywnego afektu oraz odmienną odpowiedź hipokampa.
Mikrobiota była związana ze sposobem reagowania na negatywne emocje
Najbardziej interesującą różnicę zaobserwowano podczas prezentowania uczestniczkom obrazów o negatywnym charakterze.
Kobiety należące do grupy z większym udziałem Prevotella wykazywały silniejszą negatywną reakcję emocjonalną niż kobiety należące do grupy Bacteroides-high.
Jednocześnie podczas oglądania negatywnych obrazów grupa Prevotella-high wykazywała niższą aktywność prawego hipokampa. Hipokamp jest strukturą mózgu uczestniczącą między innymi w pamięci i regulacji reakcji emocjonalnych.
To, co dzieje się w jelitach, jest biologicznie powiązane z funkcjonowaniem mózgu – także z obszarami uczestniczącymi w przetwarzaniu emocji.
Oś jelito-mózg - jak jelita komunikują się z mózgiem?
Komunikacja odbywa się wieloma drogami
Mikrobiota, jelita i mózg tworzą złożoną sieć wzajemnych zależności. W komunikacji uczestniczą między innymi układ nerwowy, układ odpornościowy, hormony oraz metabolity wytwarzane przez mikroorganizmy jelitowe.
Oznacza to, że mikrobiota nie jest jedynie biernym zbiorem mikroorganizmów żyjących w przewodzie pokarmowym. Jest częścią ekosystemu biologicznego człowieka i pozostaje w ciągłej interakcji z jego metabolizmem oraz układem nerwowym.
Jednocześnie komunikacja jest dwukierunkowa. Stan psychiczny, stres, sposób żywienia, leki, styl życia i wiele innych czynników mogą również wpływać na środowisko przewodu pokarmowego i strukturę mikrobioty.
Nie można wyciągnąć takiego wniosku z tego badania. Wykazano związek pomiędzy profilem mikrobioty, reakcją emocjonalną i cechami mózgu, ale badanie miało charakter obserwacyjny i nie określa kierunku zależności przyczynowej.
Nie oznacza to jednak, że uzyskane wyniki są mało istotne. Pokazują one, że różnice w mikrobiocie jelitowej współwystępują z mierzalnymi różnicami neurobiologicznymi u człowieka i stanowią ważny kierunek badań nad osią jelito–mózg.
Co wpływa na naszą mikrobiotę?
Skład mikrobioty nie zależy od jednego czynnika. Kształtują go między innymi sposób żywienia, przyjmowane leki, antybiotykoterapia, wiek, środowisko, styl życia oraz indywidualne cechy organizmu, w tym jego genotyp.
Jednym z genów uczestniczących w relacji pomiędzy organizmem gospodarza a mikroorganizmami przewodu pokarmowego jest FUT2. Gen ten wpływa na tzw. status sekretora i obecność określonych struktur cukrowych na powierzchni błon śluzowych, a tym samym na środowisko, w którym funkcjonują mikroorganizmy jelitowe.
To kolejny przykład pokazujący, że mikrobiota nie funkcjonuje niezależnie od człowieka – jest elementem większego układu, w którym geny, dieta, odporność, środowisko i mikroorganizmy wzajemnie na siebie oddziałują.
BADANIE DNA VITAGENUM
Poznaj genetyczne uwarunkowania odporności i zdrowia jelit
Badanie VITAGENUM Odporność analizuje gen FUT2, związany ze statusem sekretora, funkcjonowaniem błon śluzowych oraz interakcjami organizmu z mikroorganizmami.
Raport pomaga lepiej zrozumieć indywidualne predyspozycje związane z odpornością i zawiera praktyczne wskazówki dotyczące diety, mikroflory jelitowej, probiotyków, prebiotyków i codziennej profilaktyki.
Zobacz badanie DNA OdpornośćTillisch K., Mayer E.A., Gupta A., Gill Z., Brazeilles R., Le Nevé B., van Hylckama Vlieg J.E.T., Guyonnet D., Derrien M., Labus J.S. (2017). Brain Structure and Response to Emotional Stimuli as Related to Gut Microbial Profiles in Healthy Women. Psychosomatic Medicine, 79(8), 905–913. DOI: 10.1097/PSY.0000000000000493
