Flora bakteryjna jelit, czyli mikroflora jelitowa jest to zespół mikroorganizmów (mikrobiom), głównie bakterii, tworzący w układzie pokarmowym złożony ekosystem. Ciało człowieka składa się z ok. 1013 (tj. ok. 10 bilionów) komórek, lecz ilość bakterii flory jelitowej przekracza tę liczbę 10-krotnie.
Bakterie flory jelitowej znajdują się przede wszystkim w jelicie grubym i stanowią do 80% masy kału. Około 300-1000 gatunków bakterii wchodzi w skład flory jelitowej, z czego najczęściej wymienia się ok. 500 gatunków. 800 gatunków bytuje w jelicie grubym. 30-40 gatunków składa się na 99% wszystkich bakterii flory jelitowej. Także grzyby i pierwotniaki wchodzą w skład flory jelitowej, lecz niewiele wiadomo o ich działaniach. Zsekwencjonowano w tym środowisku co najmniej 3,3 mln genów.
Relacje między gospodarzem a florą bakteryjną są rodzajem korzystnej symbiozy. Mikroorganizmy spełniają wiele pożytecznych funkcji: fermentacja pewnych składników pokarmowych, stymulacja systemu odpornościowego w zwalczaniu drobnoustrojów chorobotwórczych, regulacja rozwoju jelit, produkcja witamin (biotyna i witamina K) i produkcja hormonów. Jednakże w pewnych warunkach niektóre gatunki flory bakteryjnej jelit mogą powodować stany chorobowe (zakażenie oportunistyczne) lub przyczyniać się do kancerogenezy.
Skład flory bakteryjnej jelit zmienia się pod wpływem szeregu różnych czynników, takich jak np.: pożywienie, hormony, środowisko, rodzaj porodu (drogami natury lub za pomocą cięcia cesarskiego), przyjmowanie antybiotyków i leków, wiek, stres, choroby.
O wpływie emocji na układ odpornościowy pisałam tutaj. Od dawna też wiadomo, że emocje wpływają na układ trawienny. Duży stres ściska żołądek, a zakochanie się pobudza uczucie motyli w brzuchu. Ale od niedawna naukowcy zaczęli obserwować także odwrotną zależność, czyli wpływ kondycji naszych jelit na stan umysłu. Coraz więcej dowodów przemawia za tym, że mikroflora jelitowa oddziałuje na zdrowie psychiczne, rozwój mózgu w dzieciństwie i może wpływać na depresje, apatię czy stany lękowe.
W ciągu ostatnich dwóch lat amerykański Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego wydał milion dolarów na siedem pilotażowych badań mających rozpracować zależność między funkcjonowaniem mózgu i jelit. Kolejne rządowe instytucje zainwestowały w podobne badania (wpływ mikroflory jelit na funkcje poznawcze i odpowiedź na stres) 14,5 mln dol. Europa nie zostaje w tyle, wydając 9 mln euro na pięcioletni program "MyNewGut", który bada rozwój mózgu i choroby psychiczne w powiązaniu z mikrobiomem.
Naukowcy zaczęli odkrywać sieć złożonych zależności między jelitami a funkcjonowaniem mózgu (oś jelitowo-mózgowa), która odnosi się do sygnalizacji biochemicznej zachodzącej pomiędzy przewodem pokarmowym i układem nerwowym, często z udziałem mikroflory jelitowej. Oś jelitowo-mózgowa odgrywa ważną rolę w utrzymywaniu normalnego funkcjonowania mózgu. Flora bakteryjna jelit komunikuje się z centralnym układem nerwowym (OUN) w ramach szlaków nerwowych, immunologicznych oraz hormonalnych i ma wpływ na funkcje oraz działanie mózgu. Liczne badania naukowe wskazują, że mikroflora jelitowa jest zaangażowana w regulację lęku, bólu, zaburzeń funkcji poznawczych oraz nastroju. W badaniach oddziaływania flory bakteryjnej jelit na funkcjonowanie mózgu stosuje się porównanie wolnych od bakterii (sterylnych) zwierząt, które były poddane działaniu bakterii patogennych, bakterii probiotycznych i antybiotyków, do zwierząt hodowanych w niesterylnych warunkach. Badania sugerują, że oś jelitowo-mózgowa, dwukierunkowy neurohumoralny system łączności w organizmie ludzkim, funkcjonuje dla flory bakteryjnej jelit jako droga modulowania funkcji mózgu jej gospodarza. Poporodowa kolonizacja układu pokarmowego drobnoustrojami ma długotrwały wpływ na neuronowe przetwarzanie sygnałów sensorycznych dotyczących reakcji osi podwzgórze-przysadka-nadnercza na stres. Wczesna kolonizacja poporodowa sterylnych myszy przyczynia się do rozwoju ośrodkowego układu nerwowego. Ostatnie badania wykazały, że myszy, których dieta została uzupełniona o Bifidobacterium breve, wykazują podwyższone stężenia kwasów tłuszczowych w mózgu, w tym kwasu arachidowego oraz kwasu dokozaheksaenowego, które odgrywają ważną rolę w rozwoju układu nerwowego, w tym procesów neurogenezy. Podanie Bifidobacterium infantis wywołało szybką aktywację c-Fos w jądrze przykomorowym. Bifidobacterium infantis moduluje także metabolizm tryptofanu, co sugeruje, że mikroflora jelit może pełnić rolę prekursora serotoniny, która jest skorelowana z neurofizjologicznym zachowaniem. Zachowania lękowe oraz zaburzenia neurochemiczne zostały złagodzone u sterylnych myszy w porównaniu do myszy wolnych od określonej bakterii patogenicznej. Dodatkowo dalsze badania na myszach pokazały, że wycofane, lękliwe gryzonie stały się śmiałe i ciekawe po przeszczepie bakterii jelitowych od prospołecznie usposobionych współtowarzyszek. Badacze ze szwedzkiego Instytutu Karolinska przekonali się też, że wprowadzenie u sterylnych myszy bakterii nie zawsze zmienia ich zachowanie w krótkim czasie, a niekiedy dzieje się to dopiero w drugim pokoleniu gryzoni, którym pozwolono na normalną kolonizację przez mikoflorę. Sugeruje to, że jest jakiś krótki czas kluczowy dla rozwoju mózgu, kiedy wpływ mikrobów daje najsilniejszy efekt.
Szczegółowy mechanizm wpływu flory bakteryjnej jelit na działanie mózgu jest wciąż badany. Naukowcy podjęli już jednak kilka tropów. Bakterie jelitowe:
- produkują serotoninę, hormon szczęścia, który wpływa na komunikowanie się komórek w mózgu;
- stymulują układ odpornościowy do wytwarzania cytokin - białek wywołujących stan zapalny. Wywiera to wpływ na fizjologię mózgu;
- wytwarzają produkty przemiany materii, np. maślany, czym wpływają na aktywność komórek w barierze krew - mózg.
Naukowcy poznali kilka potencjalnych tras komunikacji między mikroflorą jelitową a szarymi komórkami. Na przykład bakteryjne produkty przemiany materii, takie jak choćby sole kwasu masłowego, przenikają przez ściany jelita, dostając się do krwiobiegu, a nim docierają do bariery, która oddziela mózg od reszty organizmu, zapewniając mu względne zabezpieczenie przed infekcjami. Maślany osłabiają połączenia między komórkami bariery krew-mózg. Poza tym związki wydzielane przez bakterie jelitowe wpływają na poziom serotoniny - jej lwia część produkowana jest właśnie przez komórki jelit, a ma ona znaczący wpływ na pracę naszego mózgu. Do tego jelitowy układ nerwowy, na który składa się ok. 100 mln neuronów, komunikuje się z mózgiem za pomocą nerwu błędnego. Tą drogą jelita informują mózgowe centrum dowodzenia o stanie rzeczy - przy czym z jelit do mózgu idzie znacznie więcej informacji niż w odwrotnym kierunku. Bakteryjne produkty przemiany materii mają w ten sposób wpływ na mózg.
To jeszcze nie koniec zależności. W tym roku na zjeździe amerykańskiego Towarzystwa Neurobiologicznego farmakolog John Cryan z University College Cork (Irlandia) opisał zmiany w mielinie - tłuszczowej otoczce komórek nerwowych stanowiącej dla neuronów rodzaj izolacji. Na nią także wpływ miały poczynania bakterii jelitowych.
Te odkrycia pokazują w innym świetle skutki uboczne porodów przez cesarskie cięcie - procedury, która pozbawia dziecko kontaktu z florą bakteryjną z dróg rodnych matki. A właśnie te bakterie stanowią pierwszą falę imigrantów, którzy osiedlają się w naszym układzie pokarmowym i rozpoczynają złożony dialog z naszym organizmem.
Z obserwacji wynika, że niektóre probiotyki pomagają zredukować stres, lęk oraz mają wpływ na nastrój pacjentów cierpiących na zespół jelita drażliwego i chroniczne zmęczenie. Mechanizm działania tego zjawiska obecnie pozostaje niejasny. Sugeruje się, że może on obejmować kombinację procesów neuronowych, odpornościowych oraz hormonalnych. Gatunek bakterii probiotycznej Lactobacillus reuteri wykazuje działanie modyfikujące układ odpornościowy, odpowiada za zmniejszenie niepokoju i redukcję wzrostu poziomu kortykosteronu wywołanego działaniem stresu. Inne probiotyki mają zdolność obniżania poziomów cytokin prozapalnych, redukcji stresu oksydacyjnego oraz poprawienia stanu odżywienia organizmu.
Serotonina odgrywa nie tylko mediacyjną rolę w odczuwaniu szczęścia, ale potrzebna jest również do prawidłowego ruchu mięśni jelit, a tym samym odpowiada za zdrowe trawienie. Do tworzenia serotoniny wymaganych jest wiele różnych substancji, między innymi aminokwas Tryptofan, witamina C, magnez, mangan, kwasy tłuszczowe Omega 3 a także cynk. Aby wytworzyć serotoninę, organizm musi być odpowiednio zaopatrzony we wszystkie te substancje. Również światło słoneczne, odpowiedzialne za tworzenie witaminy D w naszym organizmie jest niezbędne do odczuwania szczęścia. Przy obniżonym nastroju, niektóre pokarmy mogą się przyczynić do poprawy naszego humoru i produkcji serotoniny. Należą do nich: algi, Amarantus (szarłat), banany, żeń-szeń, owies, proso, olej kokosowy, pestki dyni, len, migdały i orzechy, orzechy nerkowca, grzyby, Quinoa (komosa ryżowa), sezam, nasiona słonecznika. Czekolada i inne słodkości poprawiają nastrój tylko na chwilę. Dzieje się tak dlatego, że po ich spożyciu gwałtownie podnosi się poziom cukru we krwi, który niestety równie szybko spada. Poza tym cukier w dużych ilościach jest niezdrowy. Inną jego wadą jest to, że działa jak narkotyk, ponieważ po krótkiej euforii nasz nastrój znów opada i sięgamy po kolejną porcję słodyczy, aby jak najdłużej podtrzymać stan zadowolenia i przyjemności. Istnieje jednak zdrowa i pyszna alternatywa w takich sytuacjach. Wystarczy sięgnąć po banana, drobno go pokroić i wymieszać z pestkami słonecznika, dyni, migdałami lub nerkowcami. Jest to wspaniały pokarm dla naszej psychiki.
Jeśli chodzi o jelito cienkie (i grube) to w zależności od własnych predyspozycji zdrowotnych (ewentualne alergie) należy włączyć do diety produkty fermentowane: kiszonki warzywne (barszcz kiszony z buraków, dania z kapusty kiszonej, ogórki kiszone), fermentowany nabiał (kwaśne mleko, jogurt naturalny) pomocny może być także ocet jabłkowy lub winny domowego wyrobu albo domowej roboty wytrawne wino. Warto, aby takie bomby probiotyczne gościły na stole codziennie. Co ciekawe, te dania w dawnej diecie ludzi (nie tylko w kuchni polskiej) były często obecne, ponieważ konserwacja żywności za pomocą flory bakteryjnej była jedną z powszechnych i łatwo dostępnych metod (suszenie mięsa i ryb, fermentacja serów, kiszenie warzyw) zaś picie fermentowanych napojów (mleka czy piwa, wina albo cydru, rzadziej miodu) było jednym z najskuteczniejszych sposobów zaspokajania pragnienia w czasach, kiedy woda była pierwszym źródłem chorób w miastach (czerwonka, cholera, dur brzuszny).
Wracając do badań nad działaniem naszego organizmu na linii jelita-mózg jeden z czołowych naukowców w tej dziedzinie– Emeran Mayer, profesor na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) – mówi tak na ten temat: Połączenia między mózgiem a jelitami działają zawsze w obu kierunkach. Dlatego tak trudno jest powiedzieć, co jest przyczyną a co skutkiem. Ale jeśli drobnoustroje znajdujące się w naszych jelitach powiązane są faktycznie z problemami zdrowia psychicznego, można ewentualnie od nich zacząć leczenie.
Być może badania takie jak te przyczynią się w dłuższej perspektywie np. do zmian w leczeniu chorób psychicznych, zmienią też podejście do naszych talentów, inteligencji czy umysłowych predyspozycji. Może wraz z modnymi ostatnio "witaminami dla mózgu" w postaci kwasów omega będziemy łykać probiotyki. A one, wpływając na nasze jelita, dodadzą nam odwagi, pewności siebie i kilka punktów IQ.
Źródła:
- Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, ISBN 978-83-01-15154-6.
- Katherine Harmon. Geny na doczepkę. „Świat Nauki”. 6 (226), czerwiec 2010. ISSN 08676380.
- Chen, X., Roshan S., and Seong-Tshool H.. "The role of gut microbiota in the gut-brain axis: current challenges and perspectives." Protein & Cell 4.6 (2013). PMID 23686721.
- Montiel-Castro, A. J.; González-Cervantes, R. M.; Bravo-Ruiseco, G.; Pacheco-López, G. (2013). "The microbiota-gut-brain axis: Neurobehavioral correlates, health and sociality".(pdf) Frontiers in Integrative Neuroscience 7. doi:10.3389/fnint.2013.00070.
- Foster, J. A.; McVey Neufeld, K. A. (2013). "Gut–brain axis: How the microbiome influences anxiety and depression". Trends in Neurosciences 36 (5): 305–312. doi:10.1016/j.tins.2013.01.005. PMID 23384445.
- Cryan, J. F.; Dinan, T. G. (2012). "Mind-altering microorganisms: The impact of the gut microbiota on brain and behaviour". Nature Reviews Neuroscience 13 (10): 701–712. doi:10.1038/nrn3346. PMID 22968153.
- H.Ahlman,O.Nilsson. The gut as the largest endocrine organ in the body (pdf). Annals of Oncology 12 (Suppl. 2): S63-S68, 2001. dostęp 22.06.2015
- Innis, S. M. Dietary (n-3) fatty acids and brain development. J. Nutr. 137, 855–859 (2007).
- ZDG, Jean/Claude Alix / Es geht um Ihren Darm
- zdrowieinatura.com.pl
- wyborcza.pl, Olga Woźniak
- www.ziolaiprzyprawy.info
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz