bakterie

Czy probiotyki mogą wyleczyć z depresji?

Od kiedy zaczęliśmy systematycznie badać świat, wciąż zaskakuje nas to, że rzeczywistość jest bardziej skomplikowana niż się spodziewaliśmy. Zdobywana wiedza zaczyna przypominać fraktal – schodzimy na wciąż niższy poziom szczegółowości, a mimo to nie widać końca tego subtelnego wzoru wzajemnych zależności. Nowe horyzonty wyznacza nie tylko wędrówka ze skali makro do mikro. Okazuje się również, iż wciąż otaczają nas nierozpoznane regiony, terra incognita wypełnione prawdziwymi skarbami wiedzy. Astronomowie tworzą naukową poezję o nieodkrytych przestrzeniach kosmosu, badacze oceanów podkreślają, jak wciąż mało wiemy o głębinach naszej planety. Jednak aby trafić na niezbadane obszary, nie musimy wędrować ani na obrzeża Układu Słonecznego, ani nawet docierać do dna Pacyfiku – nadal mała jest nasza wiedza o tym, co nam najbliższe. O naszym ciele.

Co wiecie o pracy jelit? Pewnie nie raz obiło wam się o uszy określenie „mikroflora bakteryjna”. W ostatnich latach stało się ono słowem-kluczem służącym podbijaniu sprzedaży produktów probiotycznych. Oznacza ogromnie złożony ekosystem mikroorganizmów zasiedlających nasz układ pokarmowy. W skład tzw. mikrobioty jelitowej wchodzą m.in. symbiotyczne bakterie i grzyby, bez których ludzkie ciało nie byłoby w stanie efektywnie funkcjonować. W świetle obecnej wiedzy wygląda na to, iż powstałyby nie tylko problemy z dostarczaniem wielu składników odżywczych oraz z odpornością, ale nawet z prawidłową pracą ośrodkowego układu nerwowego. Jak to możliwe, że jesteśmy tak bardzo uzależnieni od pomocy innych organizmów?

To pytanie pewnie miałoby sens w kontekście ewolucyjnym, jednak z perspektywy stanu obecnego wydaje się nieco źle sformułowane. Mikrobiom ludzkiego organizmu to nie tylko flora jelit. To również siedliska bakteryjne jamy ustnej, nosowej, uszu, płuc, pochwy, włosów czy skóry. Mikroorganizmy są więc obecne w każdym kawałku ludzkiego ciała. Oszacowano, że u zdrowego człowieka stanowią one blisko 2 kg. Według najnowszych badań stosunek komórek ludzkich do bakteryjnych wynosi 1 : 1. Ile jest więc ciebie w tobie? W przeliczeniu na geny mikrobiom-człowiek ujawnia się przewaga naszych „komensali”. Dlatego powinniśmy o sobie myśleć jako o chodzącej kolonii mikroorganizmów.

Górną część jelita cienkiego, czyli dwunastnicę i jelito czcze, zasiedla od 103 do 104 mikroorganizmów, w dolnym jelicie cienkim można znaleźć ich blisko 108, natomiast w okrężnicy, wartość ta oscyluje wokół 1011. O jakich bakteriach mowa? Mikrobiota składa się m.in. z rodziny Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria czy Proteobacteria, ale nie tylko. Jest ich znacznie więcej – ponad tysiąc różnych gatunków i siedem tysięcy podgatunków mikroorganizmów.

Czym są probiotyki?

Układ jakościowy i ilościowy mikroflory zasiedlającej ludzkie jelita może ulec zmianie pod wpływem wielu czynników, a zwłaszcza dzięki wprowadzanej do organizmu żywności. Wciąż wzrasta zainteresowanie zdrowym żywieniem oraz wiedza na temat wpływu określonych składników diety na nasz organizm. Coraz bardziej cenimy sobie produkty funkcjonalne, czyli takie, które nie tylko zaspokajają nasz głód, ale wykazują także korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji organizmu. Do tej grupy zaliczamy produkty probiotyczne. Są to głównie przetwory mleczne, zawierające w swym składzie szczepy bakterii, wywierające korzystny wpływ na funkcjonowanie naszego organizmu.

Słowo probiotyk pochodzi od greckich słów „pro bios”, co w bezpośrednim tłumaczeniu oznacza „dla życia”. Według definicji Światowej Organizacji Zdrowia (WHO, ang. World Health Organization) probiotyki to „żywe drobnoustroje, które podane w odpowiedniej ilości wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza”. Aby konkretny szczep mógł zostać uznany za probiotyczny, musi on wykazywać szereg korzyści, udokumentowanych klinicznie. Co istotne, działanie to jest przypisywane tylko do jednego, określonego szczepu (nie gatunku, rodzaju, czy ogółu bakterii mlekowych). Nie każdy z nich jest probiotykiem, ponieważ wykazują one odmienny efekt prozdrowotny w organizmie człowieka. Korzystne właściwości bakterii są szczepozależne. Które z nich można zaliczyć do probiotycznych?

Są to m. in: Lactobacillus rhamnosus, L. acidophilus, L. casei., L., lactis, L. plantarum.; Bifidobacterium animalis, B. breve, Saccharomyces cerevisiae i wiele innych. Produkty mleczarskie (np. jogurty, kefiry czy mleczne napoje fermentowane) naturalnie zawierają te mikroorganizmy, mogą też być nimi wzbogacane. Obecnie producenci wprowadzają te korzystne szczepy bakterii również do wyrobów pochodzenia roślinnego. Przykładowo na polskim rynku można znaleźć napój sojowy z dodatkiem probiotycznych L. acidophilus oraz L. casei, sorbet z dyni zawierający L. casei czy sok z kapusty wzbogacony o L. casei, L. delbrueckii i L. plantarum.

Jak probiotyki wpływają na organizm?

Liczne badania kliniczne potwierdzają korzystny wpływ probiotyków na organizm. Spektrum działania tych mikroorganizmów jest szerokie.

  • Wspomagają trawienie i fermentację składników pokarmowych oraz biosyntetyzują witaminy.
  • Aktywują i regulują pracę układu odpornościowego przewodu pokarmowego (GALT, ang. gut-associated lymphoid tissue).
  • Wspomagają wytwarzanie cytokin przeciwzapalnych, przez co redukują nasilenie stanu zapalnego.
  • Produkują szereg związków o działaniu antybakteryjnym (np. bakteriocyny, kwasy organiczne), które niszczą bakterie chorobotwórcze bezpośrednio, albo zmieniają warunki ich bytowania (np. zakwaszają środowisko), dzięki czemu zostają one unieczynnione. Na przykład:
    • L. rhamnosus (GG i LC 705) oraz L. casei nie pozwalają Escherichii coli siać spustoszenia w naszych jelitach
    • L. casei Shirota i L. johnsoni LJI – działają tak w stosunku do Salmonelli Typhimurium, co zapobiega biegunkom oraz pomaga je zwalczać
    • L. reuteri, L.salivarius i Bacillus subtilis hamują wzrost oraz adhezję do nabłonka żołądka Helicobacter pylori (bakterii, która wywołuje zapalenie żołądka typu B oraz wrzody trawienne). WHO oszacowała, że zainfekowanych tą bakterią może być nawet ok. 70% ludzi w krajach uprzemysłowionych
  • Uszczelniają barierę jelitową – np. szczepy L. acidophilus
  • Są przeciwalergiczne – np. L. rhamnosus GG i Lc705 podawany wraz z Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii JS i Bifidobacterium animalis ssp. lactis Bb12, zmniejszają ekspresję genów związanych z reakcją alergiczną ze strony bazofilów (składników krwi należących do grupy białych krwinek)
  • Wykazują działanie przeciwnowotworowe – np. L. acidophilus oraz B. longum
  • Modulują rozwój mózgu i wpływają na jego pracę, poprzez oś jelitowo-mózgową, która stanowi dwukierunkowy szlak komunikacyjny, obejmujący złożone mechanizmy neuronalne, endokrynne i immunologiczne, ale nie tylko.

Probiotyki a układ nerwowy

Mikroorganizmy zasiedlające nasze jelita komunikują się z ośrodkowym układem nerwowym (i odwrotnie – OUN z mikrobiotą jelitową) poprzez:

  • zmiany w składzie mikrobioty
  • stymulowanie układu odpornościowego
  • nerw błędny (bezpośrednie połączenie pomiędzy układem pokarmowym a mózgowiem)
  • metabolizm tryptofanu (prekursora serotoniny)
  • odpowiedź hormonalną jelit
  • szereg metabolitów wytwarzanych przez bakterie
  • neurotrofiny i białka, wydzielane przez mikrobiom jelitowy np. neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF, ang. ang. brain-derived neurotrophic factor), czy synaptofizynę

Co więcej mikrobiota jelitowa wpływa na centralny układ nerwowy (CUN). Bierze udział w wytwarzaniu acetylocholiny, GABA (kwasu gamma-aminomasłowego), histaminy, serotoniny i melatoniny. W tabeli zestawiono drogi zaangażowane w dwukierunkową komunikację pomiędzy mikrobiomem jelitowym, a mózgiem.

Tabela. Ścieżki komunikacyjne pomiędzy mikrobiomem jelitowym a mózgiem

Ścieżka Efekt
Droga doprowadzająca do mózgu
Zmiana składu mikrobiomu jelitowego poprzez suplementację probiotyków Spadek stężenia cytokin prozapalnych i wzrost ilości cytokin przeciwzapalnych
Produkcja neuroprzekaźników i neuromodulatorów Komórki nabłonkowe uwalniają cząsteczki stymulujące aksony
Metabolizm tryptofanu Zmiany w zachowaniu – wydzielanie “hormonu szczęścia”, redukowanie depresji

Źródło: opracowanie własne, na podstawie Gulas E., Wysiadecki G., i in., Jak mikrobiologia może wpływać na psychiatrię? Powiązania między florą bakteryjną jelit a zaburzeniami psychicznymi., Psychiatr. Pol. 2018

Probiotyki a depresja

Skład mikroflory bakteryjnej jelit ma znaczenie w prewencji następujących schorzeń o podłożu neurologicznym: choroby Alzheimera i Parkinsona, stwardnienia rozsianego, depresji oraz zaburzeń nastroju. Badania nad możliwością wykorzystywania szczepów probiotycznych w zaburzeniach lękowych oraz stanach depresyjnych to stosunkowo nowy temat w świecie neurologii i psychologii. Korelacje pomiędzy stanem mikrobiomu jelitowego a zdrowiem psychicznym wciąż są badane. Probiotyki jako mikroorganizmy wspomagające leczenie zaburzeń psychicznych są rozpatrywane od roku 1910, w którym to dr George Porter Phillips opisał korzystny wpływ bakterii kwasu mlekowego na stan osób cierpiących na depresję. Schorzenie to jest jednym z najczęściej występujących zaburzeń natury psychiatrycznej i ma silne powiązanie ze zmianami w mikroflorze jelitowej. Jakie?

Przebadano grupę pacjentów borykających się z tym problemem i udowodniono, że ich mikrobiom jelitowy był ubogi w bakterie typu Bacteroidetes, przy jednocześnie wysokiej liczbie mikroorganizmów z gatunku Alistipes (jednego z rodzajów w gromadzie Bacteroidetes), które biorą czynny udział w rozwoju reakcji zapalnej, leżącej u podłoża depresji. Inne badania wykazały, że takie probiotyczne szczepy, jak np. Bifidobacterium infantis, czy L. rhamnosus JB-1, wykazują działanie przeciwlękowe i przeciwdepresyjne, ponieważ podnoszą w organizmie poziom tryptofanu, aminokwasu, z którego powstaje serotonina (tzw. “hormon szczęścia”). Jednocześnie podaż tych probiotyków znacznie redukuje stan zapalny – obniża stężenie cytokin, przyczyniających się do powstawania depresji. Przeprowadzono badania, które wykazały, że cytokiny mogą działać bezpośrednio na ośrodkowy układ nerwowy, poprzez aktywację czuciowych włókien nerwowych, które odpowiadają za przekazywanie bodźców do odpowiednich obszarów mózgowia, np. jądra pasma samotnego.

Psychobiotyki

Psychobiotyki to bakterie probiotyczne, które, spożywane w optymalnych ilościach, wpływają na funkcjonowanie osi mózgowo-jelitowej, przez co poprawiają stan pacjentów z zaburzeniami psychicznymi. Termin ten został wprowadzony w roku 2013. Zaproponował go psychiatra Ted Dinan wraz z wybitnym neurologiem Johnem F. Cryan’em.

Istnieje szereg badań klinicznych związanych z suplementacją psychobiotyków, których wyniki są bardzo zadowalające. Jedno z doświadczeń polegało na uzupełnieniu diety zdrowych osób, probiotycznymi napojami mlecznymi, wzbogaconymi bakteriami z grupy L. casei szczep Shirota. Już po trzech tygodniach zaobserwowano niewielką poprawę nastroju wśród badanych. Kolejno obserwacji poddano grupę dwunastu zdrowych kobiet, którym do codziennego menu włączono różne mleczne produkty probiotyczne, zawierające bakterie: L. bulgaricus, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus oraz Bifidobacterium animalis. W tym przypadku wykazano, że obszary mózgu odpowiedzialne za emocje i funkcje afektywne były u tych pań bardziej aktywne. Dalsze badania uwzględniały coraz różniejsze kombinacje szczepów psychobiotycznych i udowadniały, że bakterie te zmniejszają objawy depresji, lęku, agresji oraz obniżają poziom kortyzolu (tzw. “hormonu stresu”) w osoczu.

Pomimo, iż zainteresowanie środowiska naukowego psychobiotykami nie trwa zbyt długo, to przeprowadzono dotychczas wiele badań klinicznych, które potwierdziły, że spożywanie odpowiednich szczepów bakterii, obecnych w produktach probiotycznych (głównie mlecznych wyrobach fermentowanych), jest bardzo skutecznym czynnikiem wywierającym pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne oraz pomagającym w leczeniu wielu poważnych zaburzeń natury psychologicznej, w tym depresji.

Na początek proponujemy dwa krótkie wykłady wprowadzające w tematykę.

 

Grafika główna: skeeze/pixabay.com

Literatura:

FAO/WHO, Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Probiotics in food. Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. 2001

Gliński Z., Kostro K., Mikrobiom – charakterystyka i znaczenie. Życie Weterynaryjne. 2015

Gulas E., Jak mikrobiologia może wpływać na psychiatrię? Powiązania między florą bakteryjną jelit a zaburzeniami psychicznymi.Psychiatr. Pol. 2018

Karakuła H., i in., Psychobiotyki – nowe możliwości terapii zaburzeń afektywnych? Farmakoterapia w Psychiatrii i Neurologii. 2015

Mojka K., Probiotyki, prebiotyki i synbiotyki – charakterystyka i funkcje.Problemy Higieny i Epidemiologii. 2014

Nowak A., i in., Probiotyki - historia i mechanizmy działania.Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 2010

Rudzki L., Szulc A., Wpływ jelitowej flory bakteryjnej na ośrodkowy układ nerwowy i jej potencjalne znaczenie w leczeniu zaburzeń psychicznych. Farmakoterapia w Psychiatrii i Neurologii. 2013

Sender R., Fuchs S., Milo R., Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body.PLoS Bio. 2016

Szachta P., Od jelita do depresji. Jak mikroflora jelitowa wpływa na nastrój.Choroby dietozależne. Food forum. 2016

Szachta P., Szczepy probiotyczne - perspektywy i bezpieczeństwo. Gastroenterologia Polska. 2009

Tokarz-Deptuła B., i in., Probiotyki a wybrane schorzenia u ludzi. Postępy mikrobiologii. 2015

Trzaskowska M., Probiotyki w produktach pochodzenia roślinnego.Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 2013

PRZECZYTAJ TEŻ:

 

Komentarz

Ten T.

W języku angielskim posługują się terminem microbiotics. Ale z tego co widzę, w polskim mikrobiotyka jest używana w innym znaczeniu. W takim razie nazywać tę dziedzinę tak, jak zrobił to autor tego tekstu: mikrobiologia lekarska?

Podrzucam jeszcze jeden filmik. Jest w nim sporo ciekawych informacji, a do tego jest po polsku 🙂

https://youtu.be/WDT6as_GJRI


Skomentuj

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.