Храна и здравље: Како цревна флора контролише наш мозак

Ваша црева су узаврела и нарастајућа колонија туђина.

Има их на билионе и обухватају хиљаде различитих врста.

Многи од ових микроорганизама, укључујући бактерије, археје и еукариоте, постоје много дуже од људи, развијали су се заједно са нама и сада су вишеструко бројнији од наших властитих ћелија.

И заиста, као што је Џон Крајан, професор анатомије и неуронауке на Универзитетском колеџу Корк, прилично упечатљиво дефинисао у говору на ТЕД-у: „Кад одете у тоалет и решите се неких од ових микроба, само помислите: сада сам више човек."

Колективно гледано, ове легије микроба познате су као „цревна флора" - и имају јасно дефинисану улогу у одржавању нашег физичког здравља, од варења, преко метаболизма до имунитета.

Оне такође обезбеђују кључна једињења које људско тело не може да произведе само.

Али шта ако имају и директну телефонску везу са нашим мозгом?

У нашој новој књизи, Да ли размишљате јасно? 29 разлога зашто не размишљате и шта да урадите по том питању, истражујемо десетине унутрашњих и спољашњих фактора који утичу на начине на које размишљамо и манипулишу њима, од генетике, преко карактерних црта до пристрасности према технологији, маркетингу и језику.

А испоставља се да микроби настањени у нашим телима могу да имају изненађујућу количину контроле над нашим мозгом.

У последњих неколико деценија, истраживачи су почели да откривају необичне, запањујуће - и понекад контроверзне - доказе да цревна флора не чини само да наш мозак ради најбоље што може помажући нам да извучемо хранљиве материје из хране за њега, већ да би могла директно да утиче на саме наше мисли и понашање.

Њихова открића би чак могла потенцијално да учврсти начин на који разумемо и спроводимо лечење читавог низа проблема са менталним здрављем, од депресије, преко анксиозности до шизофреније.

Слика је још далеко од комплетне, али после пандемије ковида-19, која је имала штетни утицај на ментално здравље људи у многим деловима света, разрешење ове мистерије могло би да буде важније него икад.

Једна од кључних прича о пореклу настанка овог истраживачког поља одиграла се у дивљинама Северне Америке - и, будите упозорени, од овог штива заиста би могао да вам се преврне стомак.

Година је била 1822. и млади трговац по имену Алексис Сент Мартин је дангубио испред трговачке станице на данашњем Острву Мекинак, у данашњем Мичигену, кад је поред њега случајно опалила мускета, погодивши га у слабине са удаљености од мање од 91 центиметра.

Његове повреде биле су толико тешке да је део његових плућа, део његовог желуца и добар део његовог доручка од тога дана покуљао напоље кроз рану на левој страни његових слабина.

Смрт је деловала извесно, али је војни хирург по имену Вилијам Бомонт притекао у помоћ и спасао Сент Мартину живот, мада је за то било потребно скоро годину дана и више хируршких захвата.

Оно што Бомонт никако није могао да зацели, међутим, била је рупа у стомаку његовог пацијента.

Та упорна фистула остаће суморни и трајни подсетник на несрећу, али Бомонт није био од оних који би пропустио добру прилику кад му се укаже - колико год непријатна била.

Схвативши да та рупа представља јединствени прозор у човекова црева, провео је године и године истражујући сложеност Сент Мартинове пробаве.

Колико је тачно вољан волонтер Сент Метин био остаје предмет расправе јер га је Бомонт запослио као слугу док је вршио истраживања на њему - овај сумњиви аранжман готово се сигурно не би сматрао етичким данас.

Међу Бомонтовим открићима током проучавања Сент Мартинових црева, међутим, налази се и начин на који на њих утичу емоције њиховог власника као што је бес.

Преко овог открића је Бомонт, који ће постати уважен као „отац физиологије пробавног система" , добио идеју о „вези црева-мозак" - да црева и мозак нису сасвим самостални у односу један на другог, већ да уместо тога врше интеракцију, а један утиче на други и обрнуто.

И сада знамо да микроорганизми у нашим цревима овај процес чине још сложенијим и јединственијим.

„Све више истраживања указује на то да цревна флора може да утиче на мозак и понашање код разних различитих животиња", каже Илејн Хсиао, ванредна професорка интегративне биологије и физиологије са Калифорнијског универзитета у Лос Анђелесу (УЦЛА).

Како тачно наша цревна флора утиче на наш мозак је нарастајуће, пионирско и још увек релативно ново поље.

Али је у последњих двадесетак година дошло до напретка, нарочито у случају животиња.

А полако се гради и аргумент да ови микроорганизми нису само витални део наших физичких бића, већ и наших менталних и емоционалних такође.

„У медицини имамо обичај да тело делимо на сегменте", каже Крајан.

„Дакле, када говоримо о проблемима са мозгом, обично размишљамо о врату нагоре. Али ми морамо да поставимо ствари еволуцијски.

„Не смемо да заборавимо да су микроби били присутни пре него што су постојали људи, тако да смо се развијали заједно са овим 'пријатељима са повластицама'."

Није постојало време кад мозак није примао сигнале који су стизали од микроба.

„Шта ако су ти сигнали заправо веома важни у одређивању онога како се осећамо, како се понашамо и шта радимо? И можемо ли да модулирамо те микробе терапеутски да бисмо побољшали наше размишљање, понашање и здравље мозга?"

Хсиао је једна од водећих истраживачица на овом пољу и њена лабораторија на УЦЛА је истражила улогу коју ови микроорганизми могу да одиграју у свему, од развоја мозга фетуса до когнитивних и неуролошких стања као што су епилепсија и депресија.

Она је такође истраживала како би ови микроби могли да утичу на наш мозак и размишљање.

„Конкретни цревни микроби могу да модулирају имуни систем тако да то утиче на мозак, као и да производе молекуле који шаљу сигнале директно неуронима да би регулисали њихову активност", каже она.

„Установили смо да микроби могу да регулишу рани развој неурона тако да то доводи до трајних последица по мождана кола и понашање.

„Открили смо и да у краћим временским оквирима, цревни микроби могу да регулишу производњу биохемикалија као што је серотонин, који активно стимулише неуронске активности."

И заиста, истраживање сугерише да наши микроби могу да комуницирају са нашим мозгом путем бројних канала, од имунитета до биохемикалија.

Други кандидат је вагусни нерв, који функционише као супербрза „интернет веза" између нашег мозга и унутрашњих органа, укључујући и црева.

Бактерија Lactobacillus rhamnosus JB1, на пример, поправља расположење код нервозних и депресивних мишева.

Овај позитивни ефекат нестаје, међутим, када се сигнали који путују преко вагусног нерва блокирају, што сугерише да би бактерије могле да га користе као комуникациони канал.

Већина истраживања на овом пољу спроводи се на мишевима (и другим ситним животињама).

А мишеви, наравно, нису људи.

Али имајући у виду фасцинантне сложености успостављања каузалитета између сигнала микроба и промена у људским мислима и понашању, студије на животињама пружиле су неке интригантне увиде у необичну интеракцију између бактерија и мозга.

Истраживања, на пример, показују да су пацови и мишеви „без бацила" (без икакве цревне флоре након што су узгојени у стерилном окружењу) склонији анксиозности, и мање друштвени од оних са недирнутим цревном флором.

Мишеви без бацила и они који су добили антибиотике показало се и да су хиперактивнији, склонији ризичном понашању и мање способни да уче или памте.

Антибиотици, који могу да смање цревну флору код животиња, такође смањују склоност боравка у јатима код риба зебрица, док их пробиотици подстичу.

Још једном, људски мозак је немерљиво сложенији од мозга глодара или риба, али они деле неке сличности и то може да нам укаже на одређене појаве.

Има смисла да бактерије, где год да живе, имају користи од помагања домаћину да буде дружељубивији и мање нервозан.

Кроз интеракцију са другим људима, на пример, ми помажемо ширење властитих бактерија.

И без обзира на то да ли заиста повлаче наше конце или не, у еволутивном је интересу наших микроба да њихово окружење постане што пријемчивије за опстанак.

Али, да ли су комуникативни микроби, дружељубиве рибе или добро расположени мишеви суштински важни?

Истраживачи се надају да јесу.

На крају крајева, боље разумевање ових процеса може да нас доведе до револуционарних нових метода лечења широког дијапазона проблема са менталним здрављем.

„Сковали смо израз 'психобиотици' за интервенције засноване на цревној флори које имају позитиван ефекат на људски мозак", каже Крајан.

„А тих приступа са психобиотицима биће све више и више."

Има и ограда, наравно.

Иако неки сојеви бактерија изгледају као да имају позитиван ефекат на људски мозак, многи други немају и истраживачи тек треба дефинитивно да одреде зашто - и како.

Људи су такође непојмљиво сложени, а кад су у питању размишљање и ментално здравље, у игри су небројени други фактори, од генетике, преко карактерних црта до нашег окружења.

„Потребно нам је још много масовних студија на људима да би се у обзир узеле све те индивидуалне разлике", каже Крајан.

„А можда неће свако реаговати на једну бактерију исто, јер свако ионако има другачију основну цревну флору."

Ако оставимо ова ограђивања по страни, међутим, нова истраживања би могла да донесу и нову наду.

„Добра вест је да можете да промените властиту цревну флору, док не можете да урадите баш много да бисте променили властиту генетику - осим да кривите родитеље и њихове родитеље", додаје Крајан.

„Чињеница да можете да модификујете сопствену цревну флору потенцијално вам даје контролу над вашим здравственим исходима."

И заиста, пробиотски и пребиотски суплементи, просте промене у исхрани, као што су унос више ферментисане хране и влакана - и чак, можда, медитација - могу да вам помогну да промените цревну флору на начине који ће донети корист вашем мозгу.

Филип Барнет, ванредни професор на катедри за психијатрију Оксфордског универзитета, истиче да се многи проблеми са менталним здрављем повезују са променама у цревној флори.

Ову неравнотежу, илити „дисбиозу", често карактерише смањена количина одређених бактерија, нарочито оних које производе масне киселине кратког ланца (као што је бутират, за који се нашироко сматра да поспешује рад мозга) док разграђују влакна у цревима.

И заиста, студија из 2019. Миреје Валес-Коломер, микробиолошкиње у оно време са Левенског универзитета у Белгији, и њене колеге, пронашли су корелацију између количине ових бактерија које праве бутирате и здравља.

Конкретно, истраживачи су забележили у студији:

„Бактерије Faecalibacterium и Coprococcus које праве бутират доследно су повезане са већим квалитетом индикатора живота. Заједно са Dialister, Coprococcus такође су били смањени код депресије, чак и након урачунавања реметилачког ефеката антидепресива."

Студије на људима о комуникацији између црева, мозга и цревне флоре и даље су релативно малобројне.

И Барнет позива на опрез: „Не зна се да ли ови измењени нивои цревних бактерија изазивају лоше расположење или се број микроба мења зато што људи који су депресивни можда модификују навике у исхрани и једу мање."

Ипак, он истражује како би пребиотици (који подстичу раст бактерија) и пробиотици (живе бактерије) могли једног дана да се употребе као психобиотици за ширење популације „добрих" бактерија - и лече широки дијапазон стања менталног здравља.

На пример, једна студија из 2019. године Барнета, Рите Баиао, психолошкиње такође са Оксфордског универзитета, и њихових колега, донела је неке посебно занимљиве резултате.

Иако је студију финансирала компанија која производи пробиотичке бактерије, она је користила рандомизовано, двоструко слепо, контролисано испитивање - које се сматра златним стандардом модела студија током ког ни учесници ни истраживачи не знају да ли добијају лек или не.

Научници су истраживали какав ефекат пробиотик са више сојева може да има на емоционалну обраду и когнитивне способности код људи са благом до умереном депресијом.

Али студија је пратила и њихово расположење пре и после експеримента уз помоћ Упитника 9 за здравље пацијента (PHQ-9), који мери тежину депресије.

Учесници који нису узимали ниједан други лек добијали су четири недеље или плацебо или пробиотик доступан у слободној продаји - који је садржао 14 сојева бактерија, укључујући Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve и Bifidobacterium.

Резултати су били фасцинантни, понајвише због тога што су учесници на пробиотику доживели значајно субјективно побољшање расположења за разлику од групе на плацебу, практично поставши мање депресивни према PHQ-9.

Промене у нивоу анксиозности код учесника, која је такође мерена, нису примећене.

Ово је била кратка и мала студија (71 учесник), и потребно је више истраживања да би се доказао каузалитет.

Али то је рани индикатор да би „психобиотици" једног дана могли постати користан метод лечења за оне који болују од депресије - нарочито оне који не желе да потраже медицинску помоћ или да узимају традиционалне антидепресиве, каже Барнет.

И заиста, психобиотици неће заменити постојеће лекове - али би на крају могли да послуже као користан додатак.

„Неће никога усрећити", каже Барнет, али пробиотици би једног дана могли да послуже као додаци за устаљене методе лечења менталног здравља.

„Само ће време показати да ли ћемо добити психобиотике", додаје он.

„Али ово поље заиста убрзано напредује… Овом облашћу истраживања доминирају студије на животињама, међутим, тако да морамо имати више студија на људима уз помоћ већег броја учесника."

Али, потенцијал психобиотика је заокупио машту многих.

„Такође смо придобили велику пажњу јавности", додаје Барнет.

„Људи су изузетно заинтересовани за очување здравља и благостања природним суплементима и подршка узгајању добрих бактерија као помоћи за ментално здравље заокупила је машту најшире јавности. Нарочито данас, кад су људи анксиознији и депресивнији после пандемије".

Са Ејми Чиа-Чинг Као и другима, Барнет је истраживао и улогу коју ови микроорганизми имају у психози - и да ли пребиотици (који поспешују раст бактерија у цревима) могу да помогну људима са овим стањем да јасније размишљају.

Многи људи су свесни да психоза може да изазове халуцинације, делузије и одвојеност од стварности.

Али људи са психозом се често сусрећу и са потешкоћама у когнитивним функцијама као што је пажња, сећање и решавање проблема, што може да утиче на њихову способност да одрже посао и везе.

И док лекови могу да се користе за лечење од халуцинација и делузија, показало се да је побољшање когнитивних проблема пацијената много теже.

Двоструко слепа студија са плацебо контролном групом Барнета и Чиа-Чонг Као, међутим, указује на могући правац даљег кретања.

„Открили смо да давање пребиотика људима са психозом јесте побољшало њихове когнитивне функције према клиничким мерилима", каже Барнет.

На почетку студије, учесници су били на лековима и без психотичних симптома - али су и даље осећали когнитивне недостатке типичне за психозу.

Током 12 недеља, добијали су пребиотик или плацебо док су им се за то време мерили метаболизам, имунитет и степен когнитивног недостатка.

По истеку 12 недеља, они су замењени, тако да су обе групе провеле исти временски период на пребиотику и плацебу.

И ефекат је био мали, али значајан.

Пребиотик је побољшао укупну когнитивну функцију, нарочито пажњу и решавање проблема, што је истраживаче навело да закључе како је побољшање довољно да пружи подстрек њиховом социјалном и менталном благостању.

Није било доказа да се изменио имунитет или метаболизам учесника, тако да није јасно како је тачно пребиотик покренуо тај ефекат.

Али то је још један мали корак ка разумевању односа између наше цревне флоре и нашег менталног здравља, и потенцијалном развоју нових метода лечења поремећаја који утичу на наше размишљање.

Постоје наговештаји да цревна флора може и шире да утиче на когнитивне способности.

Добро је познато да антибиотици ремете црвену флору, али да ли утичу и на наше когнитивне функције?

Једна скорашња студија, која се бавила здрављем и благостањем 14.542 медицинске сестре током више година док су радиле за НХС у Великој Британији показала је да су оне које су узимале антибиотике дужи временски период (више од два месеца) имале слабије резултате на когнитивним тестовима као што су учење, радна меморија и задаци пажње од оних које нису узимале такве лекове.

Још важније, когнитивне способности жена које су узимале антибиотике биле су незнатно слабије кад су поново тестиране седам година касније.

Иако се овде ради само о корелацији, истраживачи сматрају да би то могло да буде због промена у цревима до којих су довели антибиотици.

Мора још много тога да се уради, међутим, да би се ово разумело на прави начин.

Ово је фасцинантно али изузетно сложено поље, а истраживање захтева финансирање.

Корист од свега, међутим, могла би да буде изузетна.

„До сада је проучавана свега шачица конкретних микроба", каже Хсиао.

„Не нужно зато што су они најзначајнији, већ зато што ми као научници морамо да урадимо још много тога да бисмо заиста разумели огромни диверзитет микроба у цревима и како они функционишу појединачно и у заједници."

„Највише ме узбуђује прилика да откријемо ново механистичко разумевање како ми и наши микропски симбионти можемо да функционишемо заједно на побољшању здравља и спречавању болести."

У међувремену, можда би сви требало да обратимо мало више пажње на нашу цревну флору.

Медитеранска исхрана богата влакнима, нарочито из поврћа, вероватно представља добар почетак.

И ферментисана храна, као што су кимчи и кефир, могли би да буду од велике користи.

У малој студији са 45 учесника, на пример, Крајан и колеге су показали да су они који су добили исхрану богату влакнима, пребиотике и ферментисану храну (као што су црни лук, јогурт, кефир и кисели купус), тврдили да су мање под стресом од контролне групе на другачијој исхрани.

„Оно што ми се свиђа у вези са ферментисаном храном је да уводи демократију у науку", каже Крајан.

„Не кошта много и не морате да је купујете у некаквој луксузној продавници. Можете то да урадите сами. У овом пољу ми желимо да омогућимо решења за ментално здравље људима из свих социоекономских области."

Однос који имамо са властитом цревном флором је „помало попут федерације", додаје Крајан.

„Ови микроби су наши сапутници."

Не би било лоше да то запамтимо - зарад добробити нашег и физичког и, врло вероватно, менталног здравља.

* Да ли размишљате јасно? 29 разлога зашто не размишљате и шта да учините по том питању Миријам Франкел и Мета Ворена објавио је издавач Ходер Студио.

Пратите нас на Фејсбуку,Твитеру и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]