Προηγμένη Εξατομικευμένη Ιατρική

+30 210 9756400
Nov 10, 2012

Με ένα εξελιγμένο νευρωνικό δίκτυο που μεταδίδει μηνύματα μέσω τρισεκατομμυρίων βακτηριών, ο ‘εγκέφαλος’ του εντέρου σας ασκεί μια ισχυρή επιρροή σε αυτόν στο κεφάλι σας, σύμφωνα με νέα έρευνα.

Εάν οι εξωγήινοι ορμούσαν από το διάστημα και άρπαζαν έναν άνθρωπο για να δουν από τι είμαστε φτιαγμένοι, θα είχαν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι από κύτταρο ως κύτταρο, είμαστε κυρίως βακτήρια. Στην πραγματικότητα, μονοκύτταροι οργανισμοί όπως τα βακτήρια ξεπερνούν σε αριθμό τα κύτταρά μας με αναλογία 10 προς 1, και οι περισσότεροι από αυτούς έχουν για σπίτι τους το έντερο. Το έντερο, με τη σειρά του, έχει αναπτύξει ένα εντυπωσιακά πολύπλοκο νευρωνικό δίκτυο ικανό να συντηρεί αυτό το βακτηριακό οικοσύστημα για λόγους ευεξίας τόσο σωματικής όσο και ψυχολογικής.

Η ιδέα ότι τα βακτήρια που κατακλύζουν το έντερο – συλλογικά γνωστά ως μικροβίωμα ή μικροχλωρίδα – μπορεί να επηρεάσουν όχι μόνο το έντερο, αλλά και το μυαλό, «μόλις έπεσε στο τραπέζι», λέει ο John Bienenstock, MD, του Πανεπιστημίου McMaster στο Χάμιλτον, Οντάριο. Τα τελευταία χρόνια, έχουν συγκεντρωθεί στοιχεία από μελέτες που δείχνουν ότι η μικροχλωρίδα του εντέρου μπορεί να επηρεάσει την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, τη χημεία του εγκεφάλου και ένα ευρύ φάσμα φαινομένων συμπεριφοράς, συμπεριλαμβανομένης της συναισθηματικής συμπεριφοράς, της αντίληψη του πόνου και πώς ο οργανισμός μας ανταποκρίνεται στο στρες.

Η έρευνα έδειξε, για παράδειγμα, ότι μικροαλλαγές στην ισορροπία μεταξύ των ωφέλιμων και των παθογόνων βακτηρίων στο έντερο ενός ζώου μπορεί να αλλάξουν τη χημεία του εγκεφάλου του και να την οδηγήσουν να γίνει είτε πιο έντονη ή πιο ανήσυχη. Ο εγκέφαλος μπορεί επίσης να ασκεί ισχυρή επιρροή στα βακτήρια του εντέρου. Καθώς πολλές μελέτες έχουν δείξει, ακόμα και το ήπιο στρες μπορεί να ανατρέψει την μικροβιακή ισορροπία στο έντερο, καθιστώντας τον ξενιστή πιο ευάλωτο σε μολυσματικές ασθένειες και προκαλώντας ένα χείμαρρο μοριακών αντιδράσεων που ανατροφοδοτούν το κεντρικό νευρικό σύστημα.

Αυτά τα ευρήματα προσφέρουν τη δελεαστική δυνατότητα της χρήσης ευεργετικών ή προβιοτικών βακτηρίων για τη θεραπεία της διάθεσης και των διαταραχών άγχους, είτε με χορήγηση των ίδιων των ωφέλιμων μικροβίων ή με την ανάπτυξη φαρμάκων που μιμούνται τις μεταβολικές λειτουργίες τους. Η νέα έρευνα υπαινίσσεται επίσης νέους τρόπους διαχείρισης χρόνιων γαστρεντερικών διαταραχών που συχνά συνοδεύονται από άγχος και κατάθλιψη, και η οποίες επίσης φαίνεται να εμπλέκονται με την αφύσικη μικροχλωρίδα στο εντέρου.

Όσο συναρπαστικές και αν είναι αυτές οι ανακαλύψεις, οι έρευνες σχετικά με το πώς τα βακτήρια του εντέρου επηρεάζουν την ψυχολογική ευεξία στον άνθρωπο είναι ακόμα στα σπάργανα. Πρώτον, γιατί οι μελέτες έχουν σχεδόν πλήρως περιοριστεί σε τρωκτικά. Δεύτερον, οι ερευνητές έχουν μόλις αρχίσει να εξετάζουν το γιατί συμβαίνουν τέτοια αποτελέσματα. Τέλος, η διόρθωση της μικροβιακής ανισορροπίας για τη θεραπεία ασθενειών απαιτεί πρώτα τον καθορισμό του ποια είναι η υγιής μικροχλωρίδα του εντέρου-κάτι που οι επιστήμονες ακόμα προσπαθούν να καταλάβουν.

Είμαστε ακόμη στην αρχή, λέει ο γαστρεντερολόγος του Πανεπιστημίου του McMaster Premysl Bercik, MD. Σίγουρα τα δεδομένα σε ζώα δείχνουν ότι τα βακτήρια μπορούν να έχουν σοβαρές επιπτώσεις στη συμπεριφορά και στη βιοχημεία του εγκεφάλου, πιθανώς μέσω πολλαπλών οδών. Η απλοποίηση των βιολογικών διεργασιών και η εκμάθηση του πώς να εφαρμόσουμε αυτή τη γνώση για την ενίσχυση της ψυχικής υγείας του ανθρώπου, θα χρειαστεί πολλά χρόνια.

Η ζωή στο έντερο

Το ανθρώπινο έντερο είναι ένα καταπληκτικό εργαλείο. Συχνά αναφέρεται ως ο “δεύτερος εγκέφαλος” και αυτό είναι το μόνο όργανο που διαθέτει το δικό του ανεξάρτητο νευρικό σύστημα, ένα περίπλοκο δίκτυο 100 εκατομμυρίων νευρώνων που ενσωματώνονται στο τοίχωμα του εντέρου. Τόσο εξελιγμένο είναι αυτό το νευρωνικό δίκτυο, που το έντερο εξακολουθεί να λειτουργεί ακόμα και όταν ο πρωτεύων νευρωνικός αγωγός μεταξύ αυτού και του εγκεφάλου, το πνευμονογαστρικό νεύρο, αποκόπτεται!!!

Κατά τη γέννηση, το έντερο είναι αποστειρωμένο. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, το έντερο του καθενός αναπτύσσει μια διαφορετική και ξεχωριστή ‘ομάδα’ από βακτηριδιακά είδη, η οποία καθορίζεται εν μέρει από το γονιδίωμα και εν μέρει απ το ποιά βακτήρια ζουν μέσα και έξω από εμάς. Τα 100 τρισεκατομμύρια μικρόβια που κάνουν το γαστρεντερικό σωλήνα παιδική χαρά, είναι καθοριστικής σημασίας για την υγεία. Βακτήρια του εντέρου ρυθμίζουν την πέψη και τον μεταβολισμό. Βακτήρια εξάγουν και να παράγουν τις βιταμίνες και τις άλλες θρεπτικές ουσίες από τα τρόφιμα που τρώτε. Επίσης, μπορούν προγραμματίσουν το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος και χτίζουν και διατηρούν το τοίχωμα του εντέρου, το οποίο προστατεύει τον οργανισμό από εξωτερικούς εισβολείς. Και μόνο από την ίδια την παρουσία τους, τα ευεργετικά βακτήρια στο έντερο σταματούν τα επιβλαβή μικρόβια του εντέρου από τη δημιουργία ‘στρατοπέδου’ και παράγουν αντι-μικροβιακές χημικές ουσίες που υπερασπίζονται τον ξενιστή έναντι των παθογόνων μικροοργανισμών.

Τα βακτήρια του εντέρου επίσης παράγουν εκατοντάδες νευροχημικές ουσίες τις οποίες ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί για να ρυθμίσει τις βασικές φυσιολογικές διαδικασίες, καθώς και νοητικές διεργασίες, όπως η μάθηση, η μνήμη και η διάθεση. Για παράδειγμα, τα βακτήρια του εντέρου παρασκευάζουν περίπου το 95 τοις εκατό της ποσότητας σεροτονίνης στο σώμα, η οποία επηρεάζει τόσο την διάθεση όσο και την γαστρεντερική λειτουργία.

Αν σκεφτεί κανείς την πολύπλευρη ικανότητα του εντέρου να επικοινωνεί με τον εγκέφαλο, μαζί με τον κρίσιμο ρόλο στην άμυνα του οργανισμού απέναντι τους κινδύνους του έξω κόσμου, «είναι σχεδόν αδιανόητο το έντερο να μην παίζει κρίσιμο ρόλο στις καταστάσεις του εγκεφάλου», λέει ο γαστρεντερολόγος Emeran Mayer, MD, διευθυντής του Κέντρου για τη Νευροβιολογία και το Στρες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Λος Άντζελες.

Πράγματι, μια πληθώρα μελετών τα τελευταία χρόνια δείχνει ότι η σημασία της μικροχλωρίδας του εντέρου πηγαίνει πέρα ​​από τη σωματική υγεία: Είναι επίσης ένας βασικός παράγοντας στη σύνδεση εντέρου-εγκεφάλου. Σε μία εντυπωσιακή απόδειξη της δραστικότητας του λεγόμενου “άξονα εγκεφάλου-εντερικής μικροχλωρίδας“, που δημοσιεύτηκε στο Gastroenterology το 2011, ο Bercik και οι συνεργάτες έδωσαν σε ποντίκια που είναι συνήθως συνεσταλμένα και ντροπαλά, ένα ‘κοκτέιλ’ από αντιβιοτικά, αλλάζοντας δραματικά τη σύνθεση των βακτηρίων του εντέρου τους.

Η συμπεριφορά τους άλλαξε εντελώς, λέει ο Bercik. Έγιναν τολμηρά και περιπετειώδη.

Η αντιβιοτική αγωγή ενίσχυσε επίσης τα επίπεδα ενός νευροτροφικού παράγοντα (BDNF) στον ιππόκαμπο του εγκεφάλου. Αυτό το νευροχημικό προάγει τις νευρωνικές συνδέσεις και είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη μνήμη και τη διάθεση. Όταν η αντιβιοτική αγωγή σταμάτησε, τα ζώα σύντομα επανήλθαν στο συνήθη, επιφυλακτικό εαυτό τους, και η βιοχημεία του εγκεφάλου τους επίσης επέστρεψε στο φυσιολογικό.

Δεν απαιτείται αναγκαστικά μια πλήρης “μικροβιακή μεταμόσχευση” για να προκληθεί αλλαγή της συμπεριφοράς. Η προσθήκη ενός και μόνο βακτηριακού στελέχους μπορεί επίσης να αλλάξει τη συμπεριφορά του ποντικού. Σε μία από τις πρώτες μελέτες που δείχνει ότι η προσθήκη ενός και μόνο βακτηρίου μπορεί να επηρεάσει τη συμπεριφορά, ο μικροβιολόγος Mark Lyte, PhD, του Texas Tech University στο Κέντρο Επιστημών Υγείας, και οι συνεργάτες του ανέμειξαν μια μικρή δόση από το παθογόνο βακτήριο Campylobacter jejuni σε αλατούχο διάλυμα – πολύ λίγο για να προκαλέσει ανοσολογική απόκριση – και το τροφοδότησαν σε μια ομάδα ποντικών εργαστηρίου. Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Physiology and Behavior το 1998, έδειξαν ότι δύο ημέρες αργότερα, τα ποντίκια που κατανάλωσαν τα βακτήρια ήταν πιο προσεκτικά όσον αφορά την είσοδο σε εκτεθειμένες περιοχές του εργαστηριακού λαβύρινθου – ένα κοινό σημάδι άγχους σε τρωκτικά – σε σύγκριση με τα ποντίκια στην ομάδα ελέγχου.

Η υπόσχεση των προβιοτικών

Ενώ τα επιβλαβή βακτήρια μπορεί να αυξήσουν το άγχος, πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι τα ευεργετικά βακτήρια μπορούν να κάνουν τα επιρρεπή στο άγχος ποντίκια για να ηρεμήσουν. Σε μια μελέτη του 2011 που δημοσιεύθηκε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, για παράδειγμα, ο Bienenstock και οι συνεργάτες του τάιζαν μία ομάδα από ποντίκια ζωμό εμπλουτισμένο με Rhamnosus Lactobacillus, ένα μικρόβιο με προβιοτικές ιδιότητες. Οι ποντικοί στην ομάδα ελέγχου πήραν ζωμό χωρίς μικροβιακό μπόνους. Έπειτα από 28 ημέρες, οι ερευνητές υπέβαλαν τα ποντίκια σε μια σειρά δοκιμασιών για την ανίχνευση των συμπτωμάτων άγχους ή κατάθλιψης.

Σε σύγκριση με τα ποντίκια στην ομάδα ελέγχου, εκείνοι οι ποντικοί που είχαν τραφεί με Lactobacillus ήταν πιο πρόθυμοι να εισέλθουν σε εκτεθειμένες περιοχές σε ένα λαβύρινθο, και επίσης λιγότερο πιθανό να τα παρατήσουν και να αρχίσουν να επιπλέουν όταν υποβλήθηκαν σε μια δοκιμή «αναγκαστικής κολύμβησης» – αντίστοιχο της ανθρώπινης κατάθλιψης. Η προβιοτική διατροφή εξομάλυνε επίσης τις φυσιολογικές αποκρίσεις των ζώων στο στρες στη δοκιμή αναγκαστικής κολύμβησης, προκαλώντας τα να παράγουν χαμηλότερα επίπεδα της ορμόνης του στρες, κορτικοστερόνης. Και οι ποντικοί που ταΐστηκαν με Lactobacillus, σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου τους παρουσιάστηκε αύξηση του αριθμού των υποδοχέων για γάμμα -αμινοβουτυρικό οξύ, ή GABA – έναν νευροδιαβιβαστή που αποκόπτει την νευρωνική δραστηριότητα, κρατώντας το άγχος υπό έλεγχο.

Πολλοί ερευνητές έχουν αναρωτηθεί εάν τα ευεργετικά βακτηρία του εντέρου μπορεί να μετριάσουν το άγχος και την κατάθλιψη, τα οποία συχνά συνοδεύουν γαστρεντερικές διαταραχές, όπως η νόσος του Crohn, η ελκώδης κολίτιδα και το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου (IBS). Ο Bercik και οι συνεργάτες του διερεύνησαν το ζήτημα αυτό σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Gastroenterology. Μόλυναν πρώτα ποντίκια με ένα παράσιτο που προκαλεί χρόνια, χαμηλού βαθμού φλεγμονή του εντέρου. Εκτός του ότι προκαλεί εντερική φλεγμονή, αυτή η θεραπεία κατέστειλε τα επίπεδα του BDNF στον ιππόκαμπο και έκανε τα ποντίκια να συμπεριφέρονται με περισσότερο άγχος. Όταν οι ποντικοί κατόπιν υποβλήθηκαν σε δεκαήμερη θεραπεία με το ωφέλιμο μικρόβιο Bifidobacterium longum, η συμπεριφορά τους ομαλοποιήθηκε, όπως έκαναν και τα επίπεδα του BDNF.

Πώς μπορούν τα βακτήρια του εντέρου να επηρεάσουν τον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά τόσο πολύ;

Μερικές μελέτες υποδεικνύουν ότι ένας τρόπος είναι επιλέγοντας το ίδιο το ανοσοποιητικό σύστημα, χρησιμοποιώντας κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και τις χημικές ουσίες που συνθέτουν, για την αποστολή μηνυμάτων προς τον εγκέφαλο. Αλλά, όπως έδειξε μια μελέτη του 1998, ορισμένα βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στην συμπεριφορά ακόμη και χωρίς πυροδότηση μία ανοσολογικής αντίδρασης, υποδηλώνοντας ότι θα πρέπει να υπάρχουν και άλλοι δίαυλοι επικοινωνίας εντέρου-εγκεφάλου. Σε άλλες μελέτες, ο Bienenstock και άλλοι βρήκαν ότι τουλάχιστον σε ορισμένες περιπτώσεις, τα βακτήρια επικοινωνούν με τον εγκέφαλο μέσω του πνευμονογαστρικού νεύρου: Όταν το πνευμονογαστρικό νεύρο αποκοπεί, οι επιδράσεις των βακτηρίων του εντέρου στην βιοχημεία του εγκεφάλου, στην απόκριση  στο στρες και στη συμπεριφορά, εξαφανίζονται. Οι διαπιστώσεις αυτές δεν ρίχνουν φως μόνο στο πώς τα βακτήρια μπορεί να επηρεάσουν τον εγκέφαλο, αλλά ταιριάζουν με άλλες εργασίες σε ανθρώπους που δείχνουν ότι η παρασυμπαθητική διέγερση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ύστατη λύση για τη θεραπεία της κατάθλιψης.

Αυτό εισάγει την ιδέα ότι από τη στιγμή που μάθουμε πώς τα βακτήρια μιλούν με το πνευμονογαστρικό νεύρο, μπορεί να είμαστε σε θέση να το προσομοιώσουμε με καινοτόμα μόρια – φάρμακα, χωρίς τα βακτήρια, λέει ο Bienenstock.

Ο Lyte, σε μια δημοσίευση του 2011, πρότεινε ένα νευροχημικό “σύστημα παράδοσης” με το οποίο τα βακτήρια του εντέρου, όπως τα προβιοτικά, μπορούν να στέλνουν μηνύματα στον εγκέφαλο. Τα βακτήρια του εντέρου παράγουν και ανταποκρίνονται στις ίδιες νευροχημικές ουσίες – όπως GABA, σεροτονίνη, νορεπινεφρίνη, ντοπαμίνη, ακετυλοχολίνη και μελατονίνη– που ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί για να ρυθμίζει τη διάθεση και τη νοητική λειτουργία. Τέτοια νευροχημικά πιθανότατα επιτρέπουν στον εγκέφαλο να συντονίσει τη συμπεριφορά του με την ανατροφοδότηση που λαμβάνει από το στρατό των βακτηρίων στο έντερο.

Και γιατί όχι; αναρωτιέται ο Lyte. Στο κάτω κάτω, λέει, λαμβάνοντας υπ’ όψιν την απόλυτη αφθονία των βακτηρίων στο ανθρώπινο έντερο, “δεν έχει νόημα ο εγκέφαλός σας να θέλει να κρατήσει φάκελο για αυτόν;” Ο ακριβής τρόπος που διεξάγεται η επικοινωνία είναι ένα ανοιχτό ερώτημα, όμως. Είμαστε πραγματικά στην αρχή του προσπαθώντας να καταλάβουμε πώς συνδέονται τα πάντα, λέει ο Lyte. Πλέον είναι ήδη σαφές, λέει, ότι πρόκειται για ένα πολύ διαδραστικό περιβάλλον, πολύ περισσότερο από ό, τι αναμενόταν ποτέ όταν προσπαθούσαμε να καταλάβουμε αυτά τα πράγματα ως αυτόνομα συστήματα.

Συνέχεια στο 2ο Μέρος

 

 

Σχετικά Άρθρα:

Comments are closed.