Os čreva a mozgu Čo majú črevné baktérie spoločné s depresiou - spektrum vedy
Os čreva a mozgu: čo majú črevné baktérie spoločné s depresiou
Človek nežije sám. Odhaduje sa, že kvadriliónová baktéria - vážiaca celé dva kilogramy - sa vznáša na nej a v nej. Ich úlohy v ľudskom tele sú také rozmanité, že Homo sapiens by sa bez spolubývajúceho nedostal veľmi ďaleko. Baktérie žijúce v čreve pomáhajú tráviť jedlo, trénujú imunitný systém človeka a zabraňujú šíreniu baktérií spôsobujúcich choroby. Dôležitosť nespočetných drobných tvorov bola dlho podceňovaná. Dnes početné štúdie ukazujú, že črevná flóra hrá úlohu pri vzniku mnohých chorôb, ako je obezita, syndróm dráždivého čreva a astma - a možno dokonca ovplyvňuje správanie veľkého hostiteľa.
V nedávnom recenznom článku v časopise „Drug Discovery Today“ ide mikrobiológ Graham Rook a jeho kolegovia o krok ďalej: Podľa nich je narušená črevná flóra rizikovým faktorom depresie. "Črevná flóra reguluje zápalové procesy v tele. Zmenená črevná flóra môže viesť k pretrvávajúcim zápalovým reakciám u vhodne predisponovaných jedincov - a tým tiež ovplyvniť ich náladu," hovorí Rook, profesor na University College London.
Väčšina údajov dokazujúcich, že črevná flóra sa podieľa na funkcii mozgu, pochádza z pokusov na zvieratách. Tím Svena Petterssona z inštitútu Karolinska v Štokholme porovnával myši bez črevnej flóry s normálnymi hlodavcami. Vedci zistili, že myši bez choroboplodných zárodkov sa správali menej opatrne a menej ustráchane - napríklad sa nestiahli do tmavých oblastí klietky ako ich bežní jedinci.
Myši bez opatrnosti
Aktivita dvoch génov spojená so strachom, NGFI-A (klon A indukovaný nervovým rastovým faktorom) a BDNF (Neutrofický faktor odvodený od mozgu), bol škrtený v niektorých častiach mozgu. Okrem toho sa v niektorých častiach mozgu zmenila koncentrácia určitých neurotransmiterov, ako sú noradrenalín a dopamín. Nerovnováha alebo nedostatok serotonínu, norepinefrínu a dopamínu bol spájaný s depresiou.
"Farmaceutický priemysel v minulosti myslel iba na lieky, ktoré ničia baktérie. Mám podozrenie, že v nadchádzajúcich rokoch dôjde k prehodnoteniu." (Michael Fischbach)
Vedci pod vedením Stephena Collinsa z McMaster University v Ontáriu dosiahli podobný výsledok aj v ďalšom experimente: ak antibiotikami zničili črevnú flóru myší, ich zvieratá boli tiež menej znepokojené. Vedci tiež zaznamenali zmenu hladín BDNF. Ak vedci prestali brať antibiotiká, v črevách myší čoskoro žili rovnaké baktérie ako predtým. Chémia mozgu sa normalizovala a vrátila sa tiež úzkosť. V ďalšom experimente preniesli črevné baktérie kmeňa myší, ktoré sú známe svojou zvedavosťou a láskou k objavovaniu, k skôr lenivým druhom. Potom tiež prejavili väčší záujem o svoje prostredie.
Zdá sa, že nielen vylučovanie, ale aj kŕmenie určitých druhov baktérií ovplyvňuje správanie hlodavcov: Írsko-kanadský výskumný tím kŕmil skupinu myší baktériami Lactobacillus rhamnosus, ktoré sa nachádzajú v jogurte; kontrolná skupina dostala normálne jedlo. V teste správania - myši mali na výber medzi otvorenými plochami a tými, ktoré boli chránené stenami - myši kŕmené jogurtovými baktériami boli opäť menej znepokojené a do otvorených oblastí vybehli častejšie ako ich bežne kŕmené druhy.
To isté platí pre ľudí?
Prečo myši bez črevných baktérií a myši kŕmené ďalšou časťou baktérií trpia menšou úzkosťou, ešte nemožno zodpovedať. Vplyv črevných baktérií na chémiu mozgu, a tým aj na správanie sa zdá byť zrejmý. A keďže úzkostné poruchy a depresie sa často vyskytujú súčasne u ľudí a reagujú na rovnaké lieky, vyvstáva otázka, do akej miery možno výsledky experimentov na myšiach preniesť na človeka.
Claus Normann, vedúci lekár na oddelení psychiatrie vo Freiburgskom univerzitnom lekárskom centre, je skeptický: "Je úplne neobvyklé správanie, keď sa myši počas úzkostných testov neplazia do tmavých kútov. Vo voľnej prírode by ich okamžite zjedli mačky alebo vtáky. Ale u ľudí malo by to mať iba pozitívny účinok. ““ Emeran Mayer, neurogastroenterológ na Kalifornskej univerzite v Los Angeles, tiež váha: "Vedci zaoberajúci sa myšením radi prenášajú svoje výsledky na ľudí a v 90 percentách prípadov sa predpovede ukážu ako nesprávne. Zdá sa však, že medzi ľuďmi existuje aspoň jedna súvislosť." črevná flóra a mozgové funkcie. V súčasnosti prebiehajú početné štúdie. ““
Rook a jeho kolegovia v súčasnosti odhaľujú svoju teóriu depresie črevných baktérií z iného uhla: Autori píšu, že depresia je spôsobená chronickými zápalovými procesmi v tele - ako je obezita, astma a syndróm dráždivého čreva. Všeobecne sa tieto chronické zápalové ochorenia v priemyselných krajinách od polovice 20. storočia dramaticky zvýšili.
Jedným z vysvetlení môže byť moderný spôsob života ľudí: Kvôli nedostatku nečistôt, výkalov a červov v našom prostredí chýba kontakt s choroboplodnými zárodkami, ktorým sme boli vystavení tisíce rokov. Tieto organizmy stimulovali našu črevnú flóru a trénovali náš imunitný systém podľa takzvanej hygienickej hypotézy, ktorá bola nedávno premenovaná na hypotézu starých priateľov.
Starí priatelia sú prospešní pre imunitný systém
V skutočnosti sa črevná flóra líši od Európanov a Afričanov vidieckeho pôvodu, ktorí vedú pomerne nedotknutý život. Nedávna štúdia v odbore „Príroda“ tiež zistila rozdiely v črevnej flóre Američanov v porovnaní s Venezuelčanmi z oblasti Amazonky a ľuďmi z vidieckeho Malawi. "Ak nedôjde k infekcii, parametre zápalu (c-reaktívny proteín, CRP) u ľudí v rozvojových krajinách klesajú. U Američanov sa to nestáva. Parametre zápalu sa dajú zistiť vždy, aj keď infekcia neexistuje," hovorí Rook. Narušená črevná flóra vedie k zle regulovanému imunitnému systému a zvyšuje tak riziko depresie.
Niektorí vedci vidia ďalšie dôkazy o súvislosti medzi depresiou a zápalom v nasledujúcom fakte: Ľudia, ktorí dostávajú imunitne stimulujúci, tj. Zápalový interferón-alfa alebo interleukín-2 - látky, ktoré sa používajú na určité typy rakoviny a vírusové hepatitídy - môžu mať vedľajšie účinky. vyvinúť depresiu, ktorú je možné úspešne liečiť antidepresívami.
Normann o tejto súvislosti tiež nie je presvedčený: "Nevidím nijakú jasnú súvislosť medzi zápalom a depresiou. Všetky moje pokusy o vyliečenie depresie pomocou protizápalových liekov vždy zlyhali." Spojenie medzi stresom a depresiou je oveľa silnejšie ako spojenie medzi zápalom a depresiou.
Baktérie proti stresu
Preukázalo sa, že depresíva majú vyššiu koncentráciu stresového hormónu kortizolu v krvi. Zdá sa však, že do stresu patria aj črevné mikróby: myši bez baktérií sú na stres oveľa citlivejšie ako myši s črevnou flórou. Reakciu nadmerného stresu je možné zvrátiť podaním Bifidobacterium infantis, dominantného organizmu v čreve dieťaťa.
Vedci pod vedením Teda Dinana z University College Cork v ďalšej štúdii preukázali, že tento zárodok zmierňuje aj stresové príznaky u potkanov: potkany, ktoré boli predčasne oddelené od matiek, aby spôsobili príznaky depresie, boli podrobené testu plávania. Tí, ktorí boli kŕmení Bifidobacterium infantis, plávali dlhšie a mali vyššiu hladinu neurotransmiteru noradrenalínu. Preto sa považovali za jedincov s menšou depresiou ako potkany, ktoré probiotikum nedostali.
Prvé klinické skúšky s probiotikami sa uskutočnili aj na ľuďoch: skupina zdravých ľudí, ktorí dostávali probiotickú kombináciu Lactobacillus helveticus a Bifidobacterium longum po dobu 30 dní, zaznamenala väčšiu pohodu a menej pocitov úzkosti ako zodpovedajúca skupina s placebom. Obidve skupiny boli hodnotené pomocou štandardných psychiatrických hodnotiacich testov.
Podobné výsledky sa dosiahli v štúdii s pacientmi, ktorí trpeli syndrómom chronickej únavy, ochorením, ktoré často vedie k pocitom strachu a depresie. "Probiotiká ešte neboli testované na ľuďoch s depresiou. Niektoré probiotiká sú však účinné u ľudí trpiacich syndrómom dráždivého čreva, z ktorých 40 percent súvisí s depresiou a úzkosťou," hovorí profesor psychiatrie Dinan.
Je mysliteľný terapeutický prístup
Vedci zatiaľ môžu len špekulovať o tom, ako črevné baktérie ovplyvňujú chémiu mozgu. Vagusový nerv, ktorý spája mozog s črevami, hrá veľmi pravdepodobne svoju úlohu: infekcia salmonelou stimuluje činnosť určitých génov v mozgu. Ak je nerv vagus prerušený, aktivácia sa neuskutoční. A je veľmi pravdepodobné, že črevné baktérie produkujú látky, ktoré vstupujú do mozgu krvou.
Zvyšujúce sa znalosti o ľudských mikróboch tiež čoraz viac posúvajú do popredia možné terapie. Je pravda, že interakcie medzi mozgom a črevnou flórou nie sú dobre pochopené, rovnako ako interakcie medzi črevnými baktériami. Mnoho vedcov napriek tomu vidí v probiotikách a prebiotikách veľký potenciál.