Oś jelito-mózg – zadbaj o swoje jelita dla lepszej koncentracji!

Coraz częstszym problemem, z jakim zgłaszają się pacjenci do gabinetu dietetyka są uciążliwe dolegliwości ze strony układu pokarmowego. Wzdęcia, gazy, nieregularne wypróżnienia, przelewania, czy wprawiające w zakłopotanie w towarzystwie głośne odgłosy z jelit. Do tego zgłaszane są problemy z możliwością skupienia się, koncentracji, nauką i tak zwaną mgłą mózgową (ang. Brain fog). Jaki związek ma stan jelit z pracą mózgu i układu nerwowego? Czym jest oś jelito-mózg? W jaki sposób jelita oddziałują na nasze samopoczucie? Czy jelita to faktycznie nasz drugi mózg?

Jelita służą tylko do trawienia i wchłaniania – fakt czy mit?

Człowiek rozwija się na drodze ewolucji na przestrzeni tysięcy lat. Środowisko natomiast, w którym żyjemy rozwija się dynamicznie, na drodze bardziej zbliżonej do rewolucji. Pojawia się duży dysonans pomiędzy zmianami w otoczeniu, a zmianami i procesami adaptacyjnymi, które zachodzą w naszych organizmach, w tym w jelitach. Żyjemy w znacznym pędzie, stresie, nadużywamy leków bez recepty (NLPZ). Do tego zapominamy czasem o odpowiedniej diecie, aktywności fizycznej i regeneracji. Wierzymy, że łykanie suplementów zbuduje naszą odporność. Ograniczanie roli mikrobioty wyłącznie do procesów trawienia będzie sporym zaniedbaniem w świetle obecnych badań i aktualnego stanu wiedzy. Aby odpowiednio zrozumieć znaczenie mikrobioty jelitowej warto przyjrzeć się jej wpływowi na cały organizm. Mikrobiota pełni swoją funkcję w zakresie metabolicznej, ochronnej, immunologicznej, troficznej. Jest coraz częściej badaną neurogenną, związana z osią jelito-mózg (mikrobiota-mózg).

Mikrobiota – co warto o niej wiedzieć?

Funkcja metaboliczna jest najbardziej oczywistą funkcją. Zadaniem bakterii jelitowych jest trawienie, wchłanianie i rozkład resztek pokarmowych. Dzięki bytującym w jelitach bakteriom możliwy jest rozkład resztek na drodze fermentacji oraz produkcja kwasu mlekowego i utrzymanie odpowiedniego pH w jelitach. Dzięki fermentacji możliwa jest również produkcja niezbędnych witamin z grupy B, K, folianów oraz krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Są one materiałem odżywczym i regenerującym nabłonek jelitowy oraz zapewniają odpowiednia produkcję ochronnego śluzu w jelitach. Zaburzenia i deficyt w wytwarzaniu odpowiedniej ilość śluzu jelitowego może prowadzić do zakłóceń bariery jelitowej, prowadzić do stanów zapalnych, nasilać objawy wielu chorób i zaburzać działanie osi jelito-mózg.

Mikrobiota jest odpowiedzialna również za prawidłowe wchłanianie niezbędnych składników mineralnych, odżywczych i witamin. Badany jest również wpływ mikrobioty na metabolizm kwasów żółciowych, cholesterolu czy fitoestrogenów. Badania nad niektórymi szczepami bakterii wykazują, że ich suplementacja ma potencjał do obniżania poziom cholesterolu i trójglicerydów we krwi.

Ochronna funkcja mikrobioty wiąże się ze wcześniej wspominanym odpowiednim poziomem pH, dzięki produkcji kwasu mlekowego. Zapewnia to kontrolę nad namnażaniem i przewagą patogennych bakterii.

70% odporności pochodzi z jelit – fakt czy mit?

Kolejną niezwykle ważną i jedną z najistotniejszych funkcji prawidłowo funkcjonujących jelit i mikrobiomu jest funkcja immunologiczna związana z procesami odpornościowymi. Pod nabłonkiem jelitowym zlokalizowane są skupiska grudek limfatycznych zbudowanych z komórek odpornościowych. Są to kępki Peyera, które są główną składową GALT (ang. Gut-associatesd lymphoid tissue). GALT natomiast jest częścią składową MALT (ang. Mucosa-associated lymphoid tissue). Kępki Peyera są miejscem kontaktu układu odpornościowego z bakteriami, co pozwala na „uczenie się” układu odpornościowego odróżniać bakterie chorobotwórcze z mikrobiotą jelitową oraz odpowiadać na antygeny.

Oś jelito-mózg – mechanizm działania

Aby lepiej zrozumieć zależności związanie z procesami zachodzącymi w jelitach a odziaływaniem na mózg warto poznać zagadnienie trzewnego układu nerwowego. W jego skład wchodzi 400-600 milionów neuronów. Neurony, to komórki nerwowe, znajdujące się w mózgu, ale także w skórze, mięśniach, organach i śluzówkach. Mają zdolność przekazywania informacji na drodze elektrochemicznej za pomocą neuroprzekaźników np. serotonina, dopamina, acetylocholina. Najważniejszym szklakiem, za pośrednictwem którego jest możliwa komunikacja z mózgiem jest najdłuższy nerw, nazywany nerwem błędnym. Można powiedzieć, że jelita mają swój własny układ nerwowy i to on jest nazywany trzewnym układem nerwowym. Niezwykle złożony i działa częściowo niezależnie od centralnego układu nerwowego. Podstawowym neuroprzekaźnikiem pomiędzy trzewnym, a ośrodkowym układem nerwowym jest serotonina. Trzewny układ nerwowy wraz z centralnym układem nerwowym umożliwia procesy takie jak rozdrabnianie pożywienia, regulacja pasażu jelitowego, kontrola wypróżnienie, przesuwanie treści pokarmowej czy uwalnianie poszczególnych enzymów trawiennych. Podejrzewa się, że zaburzenia przekazu serotoniny mogą stanowić podłoże czynnościowych zaburzeń jelit jak IBS.

Wpływ stresu na oś jelito-mózg

Stres to niespecyficzna reakcja organizmu na bodźce zewnętrzne (praca, finanse, dom, rodzina) i wewnętrzne (nastawienie, wizualizacja, negatywne myśli), mobilizująca organizm do trybu „walcz lub uciekaj”. Stres nieunikniony w obecnych czasach, zaburza homeostazę organizmu i objawiać może się lękiem, pogorszeniem stanu fizycznego, psychicznego (prowadząc również do depresji) czy bólem głowy, ciała, osłabieniem. Badania wykazują, że stres odgrywa niebagatelną rolę w modulowaniu i zmianach w mikrobiocie jelitowej, a tym samym zmienia się odpowiedz organizmu na stresującą sytuację właśnie poprzez oś jelito-mózg. Wykorzystując tę wiedzę i zależności, naukowcy badają możliwości modulowania mikrobioty jelitowej, aby lepiej regulować odpowiedzi na czynniki stresowe. Oś mikrobiota-mózg działa dwukierunkowo. Zarówno czynniki stresowe oddziałują na mikrobiotę jelitową, jak również stan mikrobioty jelitowej oddziałuje na reakcję na pojawiający się czynnik stresowy. Coraz lepsze zrozumienie mechanizmu leżącego u podstaw modulacji stresu przez mikrobiotę może otwierać nowe możliwości projektowania leków, które mogłyby zwiększać oczekiwane korzyści kliniczne w leczeniu chorób neurogennych czy depresji.

Dlaczego długotrwały stres jest niebezpieczny?

Po zadziałaniu bodźca stresującego pobudzony zostaje układ współczulny i uwolnienie adrenaliny. Adrenalina jako neuroprzekaźnik działa miedzy innymi na zwiększenie pobudliwości nerwowej w mózgu, wzmożonego uwalniania glukozy do krwi czy wzmożonego dostarczania tlenu do mięśni i mózgu. Następnie do gry wchodzi kortyzol, znany jako hormon stresu. Krótkotrwałe podniesienie kortyzolu może nieść pożądane efekty jak sprzyjanie procesom wzrastania i gojenia ran czy zwiększać stabilność błon komórkowych i poprawić koncentrację oraz funkcje poznawcze. Problem pojawia się przy przewlekłym stresie i stale podniesionym poziomie kortyzolu. Zmniejszeniu ulega insulinowrażliwość oraz może wzmagać się apetyt. Długofalowo dochodzi do  zwiększonego zużycie zasobów w organizmie, co łatwo zauważyć po trudnym stresującym dniu w pracy. Czujemy się jakbyśmy przebiegli maraton, prawda? Dodatkowo podczas reakcji stresowych często występują objawy żołądkowo-jelitowe i bólowe – wzdęcia, gazy, biegunka. Tutaj kolejny dowód na istnienie zależności pomiędzy jelitem, a mózgiem.

Wpływ diety na oś jelito-mózg

Odpowiednio skomponowana dieta, dostarczająca niezbędnych składników pokarmowych będzie ogromnym wsparciem i podstawą do budowania środowiska dla bakterii jelitowych i wpływu na nasze zdrowie i samopoczucie. Substancje ważne dla naszego układu nerwowego, w kontekście oś jelito-mózg, to przede wszystkim kwasy tłuszczowe omega-3, kwas foliowy, witaminy z grupy B, magnez, żelazo, cynk, potas, witaminy A, E, C. Ważna będzie również odpowiednia podaż kalorii, bez przeładowania energetycznego, odpowiednia proporcja węglowodanów prostych i złożonych (skrobia oporna i inulina) oraz tłuszczy i białka. Nie można nie wspomnieć o odpowiedniej podaży wody w ciągu dnia i unikaniu słodyczy, żywności przetworzonej zawierającej tłuszcze typu TRANS, rafinowany cukier i spore ilości soli.

Podsumowanie

Wpływ i wiedza na temat mikrobioty jelitowej na stan całego organizmu jest wciąż poszerzany i staje się przedmiotem wielu badań naukowych. Oś mikrobiota-jelito-mózg jest obszarem szczególnego zainteresowania naukowców w kontekście innowacyjnego leczenia zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego, a także przyczyn ubocznych skutków leków. Sygnalizacja osi mikrobiota-jelito-mózg może zachodzić na kulki drogach: poprzez układ odpornościowy, neuroprzekaźniki i nerw błędny czy poprzez produkcję metabolitów bakteryjnych. Zmienione profile drobnoustrojów jelitowych opisano w kilku zaburzeniach neurologicznych i psychiatrycznych. Warto śledzić dalsze doniesienia i dbać o swoją mikrobiotę poprzez odpowiednie żywienie, nawyki i styl życia.

Piśmiennictwo

1. Mayer E.A., Tillisch K., Gupta A., Gut/brain axis and the microbiota. J Clin Invest. 2015 Mar 2;125(3):926-38. doi: 10.1172/JCI76304. Epub 2015 Feb 17. PMID: 25689247; PMCID: PMC4362231.
2. Kim N, Yun M., Oh YJ, Choi HJ. Mind-altering with the gut: Modulation of the gut-brain axis with probiotics. J Microbiol. 2018 Mar;56(3):172-182. doi: 10.1007/s12275-018-8032-4. Epub 2018 Feb 28. PMID: 29492874.
3. Molina-Torres G., Rodriguez-Arrastia M, Roman P, Sanchez-Labraca N, Cardona D. Stress and the gut microbiota-brain axis. Behav Pharmacol. 2019 Apr;30(2 and 3-Spec Issue):187-200. doi: 10.1097/FBP.0000000000000478. PMID: 30844962.
4. Quigley E.M.M., Microbiota-Brain-Gut Axis and Neurodegenerative Diseases. Curr Neurol Neurosci Rep. 2017 Oct 17;17(12):94. doi: 10.1007/s11910-017-0802-6. PMID: 29039142.
5. Strandwitz P. Neurotransmitter modulation by the gut microbiota. Brain Res. 2018 Aug 15;1693(Pt B):128-133. doi: 10.1016/j.brainres.2018.03.015. PMID: 29903615; PMCID: PMC6005194.
6. Stasi C., Sadalla S, Milani S. The Relationship Between the Serotonin Metabolism, Gut-Microbiota and the Gut-Brain Axis. Curr Drug Metab. 2019;20(8):646-655. doi: 10.2174/1389200220666190725115503. PMID: 31345143.
7. Long-Smith C., O’Riordan KJ, Clarke G, Stanton C, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota-Gut-Brain Axis: New Therapeutic Opportunities. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2020 Jan 6;60:477-502. doi: 10.1146/annurev-pharmtox-010919-023628. Epub 2019 Sep 10. PMID: 31506009.
8. Schoeler M., Caesar R. Dietary lipids, gut microbiota and lipid metabolism. Rev Endocr Metab Disord. 2019 Dec;20(4):461-472. doi: 10.1007/s11154-019-09512-0. PMID: 31707624; PMCID: PMC6938793.
9. Gałęcka M., Redakcja naukowa: Zespół jelita nadwrażliwego. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Wydanie I, Warszawa 2020.