A bélmikrobiom rejtélyei: Befolyásolják-e a baktériumok az intelligenciát?

A bélben található baktériumok összetétele nem csak az egészséges emésztés szempontjából fontos. Szoros kapcsolatban áll például mentális teljesítményünkkel, az Alzheimer-kór vagy a depresszió kockázatával, sőt, még azzal is, hogy képesek vagyunk-e barátokat találni!

Úgy tűnhet, hogy a belekből az agyba vezető út hosszú, de az ellenkezője igaz. A belek és az agy között többféle kapcsolat is létezik, ezért a bélmikrobiom összetétele alapvetően befolyásolhatja az agy működését.

Nagyon fontos szerepet játszik itt például a kissé furcsa nevű nervus vagus, vagyis a vándorló ideg. Ez az ideg olyan információkat továbbít az agyba, amelyek befolyásolják az étvágyat, a memóriát, a tanulást, sőt még a hangulatot is.

Számos kutatás is bizonyította, hogy ha a bél mikrobiom összetétele megváltozik, akkor azoknak az anyagoknak a termelése is megváltozik, amelyek befolyásolják az agy működését – például a gamma-aminovajsav (GABA) vagy a neurotranszmitterek, amelyek lehetővé teszik a jelek átvitelét az egyes idegsejtek között (szerotonin, dopamin és mások). Ez nemcsak a tanulási képesség, a memória vagy a koncentráció szempontjából fontos, hanem ezeknek az anyagoknak a hiánya jellemző például a depresszióra és más pszichés problémákra is.

Egyes bélbaktériumok rövid láncú zsírsavakat is termelnek, például butirátot, amelyek számos agyi folyamatot befolyásolnak – például energiaforrásként szolgálnak a sejtek számára, befolyásolják a sejtek jelátvitelét, gyulladáscsökkentő hatással bírnak, védik az idegsejteket a károsodástól, és elősegítik a BDNF növekedési faktor termelését, amely fontos az új idegsejtek kialakulásában és fejlődésében. További információk a butirátról itt »

Emellett egyes, a belekben termelődő vitaminok – például a K2, B2, B9 és B12 vitaminok – is védő hatással lehetnek az agyszövetre.

A bélmikrobiom egyensúlya alapvetően befolyásolja a szervezetben zajló gyulladásos folyamatok mértékét, ami később az agyunk állapotában is megmutatkozik – a gyulladásos folyamatok ugyanis összefüggésben állnak például a depresszióval, az ADHD-val vagy az Alzheimer-kórral.

Mikrobiom és agy: Mit befolyásolhat?

Kognitív folyamatok

Azok a módszerek, ahogyan a bélben élő mikroorganizmusok befolyásolják a memóriánkat, a tanulási képességünket, a koncentrációs képességünket és más agyi folyamatokat, eddig csak kis részben kerültek kutatásra, de ez is arra utal, hogy kapcsolat van közöttük, és az nagyon is jelentős. A mikrobiom például befolyásolja a BDNF növekedési faktor termelését, amely elősegíti az új idegsejtek kialakulását, védelmét és a közöttük lévő kapcsolatok kialakítását. Az idegsejtek közötti új kapcsolatok kialakulása pedig a tanulási folyamat lényege. Ha tehát panaszkodik a „lyukas memóriára”, nem tud koncentrálni és új dolgokat tanulni, az egyik ok éppen a belekben rejlik.

Állatkísérletek ráadásul kimutatták, hogy a bélrendszer egyensúlyának megzavarása jelentősen ronthatja a kognitív folyamatokat – ez történt például a kísérleti állatoknál bizonyos baktériumok fertőzése, sőt antibiotikumok szedése esetén is!

Hangulat

Ha a belekben egyensúlyhiány alakul ki, az többek között fokozott gyulladásos folyamatokban nyilvánul meg. A krónikus gyulladás pedig a depresszió és más pszichés problémák egyik fontos okának számít. Hangulatunkat és a kapcsolódó betegségeket azonban a bélbaktériumok metabolitjai is befolyásolhatják – különösen azok, amelyek fokozzák a neurotranszmitterek és a BDNF faktor termelődését.

A bélmikrobiom hatással van a hipotalamusz–hipofízis–mellékvese tengelyre is, amely többek között a stresszzel szembeni ellenálló képességünkért felelős. Éppen az alacsony stresszzel szembeni ellenálló képesség (csakúgy, mint a túlzott stressz hatása) növeli a depresszió kialakulásának valószínűségét. A hangulatot a fent említett vagus ideg is befolyásolhatja, amely reagál a benne található baktériumok koncentrációjára. Ez az ideg ugyanis közvetlen hatással van az agy úgynevezett jutalomközpontjára, ahol kellemes érzések kiváltásában segít, és más érzelmeket is befolyásol.

Egerekkel végzett kísérletek során kiderült, hogy ha az depressziós tüneteket mutató állatok bélmikrobiomját átültetjük az egészséges állatokba, azok is depressziós tüneteket kezdenek mutatni!

Társas viselkedés

Ezen a területen eddig csak egereken végeztek kutatásokat, de az eredmények rendkívül érdekesek. Amikor a tudósok a kísérleti egereket teljesen antiseptikus környezetben nevelték fel, így a belükben egyáltalán nem telepedtek meg mikroorganizmusok, többek között azt találták, hogy teljesen aszociális egyedekké váltak. Nemcsak hogy nem keresték más egerek társaságát, hanem szándékosan elkerülték őket! Amikor azonban a kísérleti egereknek úgynevezett székletátültetést végeztek, amely biztosította a belük megfelelő benépesülését, viselkedésük teljesen megváltozott, és éppen ellenkezőleg, társas kapcsolatokat kezdtek keresni!

További kutatások során a tudósok közvetlenül azonosították azokat a konkrét baktériumokat, amelyek a pozitív változásokért felelősek voltak: az Enterococcus faecalis. Ezek egyrészt befolyásolják a szociális viselkedésért felelős neuronokat, másrészt segítenek szabályozni a glükokortikoidok szintjét, amelyek a stressz hormonok közé tartoznak. Amikor az egerek stresszesek, elkerülik a szociális kapcsolatokat.  

Ezek a kutatások nagy reményt jelentenek azoknak is, akik olyan problémákkal küzdenek, amelyek befolyásolják a szociális kapcsolatok kialakításának képességét – például depresszió vagy autizmus.

Az agy öregedése

Itt is nagy reményt adnak az egereken végzett kísérletek az embereknek: amikor a tudósok az idős egerek belét fiatal egerek mikrobiomjával telepítették be, ezzel jelentősen megfiatalították mind az agyukat, mind az immunfunkcióikat. Sőt, az öregedéssel kapcsolatos agykárosodások egy része visszafordult, és javult a tanulási képességük.

Alzheimer-kór

Az idegen bélbaktériumok beültetése azonban nem mindig jár csak pozitív hatásokkal. Amikor a tudósok kísérleti állatokba Alzheimer-kórban szenvedő emberek bélbaktériumait ültették be, olyan változások történtek velük, amelyek veszélyesen emlékeztettek erre a betegségre: romlott a kognitív képességük, csökkent az idegrendszer úgynevezett plaszticitása, amely például az új idegkapcsolatok kialakulásához kapcsolódik, nőtt az agy gyulladásos folyamatainak szintje, és még a hippocampus, azaz az agy memóriáért felelős részének szerkezetében is közvetlen változásokat figyeltek meg.

Az intestinális mikrobiom egyensúlya és a neurodegeneratív betegségek, mint például az Alzheimer-kór vagy a Parkinson-kór közötti összefüggés azonban embereknél is bizonyítást nyert. Összetétele például elősegítheti vagy éppen gátolhatja az Alzheimer-kórra jellemző úgynevezett béta-amiloid plakkok kialakulását.

Autizmus

Az autista spektrum zavarok kialakulásának okai még mindig nagyban rejtélyek, de egyes kutatások arra utalnak, hogy ezek a problémák is összefüggésben állhatnak a bélmikrobiom egyensúlyával. Ezt a elméletet támasztja alá az a tény is, hogy az autisták többsége emésztési problémákkal is küzd. Közöttük rendkívül magas a Crohn-betegség előfordulása, amelyre jellemző a bélrendszer belső egyensúlyhiánya.

Jelenleg olyan diagnosztikai módszerek fejlesztésén dolgoznak, amelyek a bél mikrobiomának elemzésén alapulnak, és amelyek segítségével az autista spektrum zavarai már korai életkorban felismerhetők lennének.

ADHD

A hiperaktivitással járó figyelemzavar számos lehetséges oka lehet. Az egyik legfontosabbnak a dopaminerg neuronok mitokondriumainak diszfunkciója tekinthető (a mitokondriumok energiát termelő sejtorganellumok). Ez a szabad gyökök fokozott termelődéséhez vezet, amelyek károsítják a sejtmembránokat, és elsősorban az azokba tartozó omega-3 telítetlen zsírsavakat. Ez gyulladást okoz, amely szintén negatív hatással van ezeknek a neuronoknak a működésére, és így bezárul a ördögi kör.

Itt is szerepet játszik a fent említett jutalomközpont (azaz a dopamint termelő neuronok), mivel a jutalom előrejelzése fontos a viselkedés szabályozásában, és éppen az ADHD-s gyermekeknél ez gyakran zavart. A bélmikrobiom pedig alapvető módon befolyásolja a jutalomközpontot.

Még a problémák valószínűsíthető okozója is ismert: a Faecalibacterium nemzetségbe tartozó baktérium, amely a legtöbb ADHD-s személy bélrendszerében nem található meg megfelelő mennyiségben, és ellenkezőleg, a Ruminococcaceae család, amely viszont túlszaporodott. Ezek a baktériumok ugyanis fogyasztják a GABA-t, amely csökkenti az idegsejtek irritációját (és így nyugtató hatása van), ami a GABA hiányát okozhatja az agyban. A bélflóra fajok sokféleségének általános csökkenését is megfigyelték.

Érdekes, hogy egy tanulmányban a kutatók hasonló változásokat találtak az ADHD-s gyermekek anyáinak belében is. Lehetséges tehát, hogy például a szülés során átadhatták gyermekeiknek.

ADHD-s gyermekeknél omega-3 telítetlen zsírsavak, különösen a DHA, amely az idegsejtek fontos alkotóeleme, hiányát, valamint omega-6-szint emelkedését is megfigyelték. Az omega-3 pótlása azonban javíthat bizonyos ADHD-tüneteken.

Étvágy

Az éhség, csakúgy mint az étvágy, valójában nem a gyomorban, hanem az agyban keletkezik. És erre a területre is hatással van a bélmikrobiom. Összetétele ugyanis befolyásolja az étvágyat serkentő vagy éppen gátló anyagok termelését – például a leptin, a ghrelin, a Y-neuropeptidek vagy az inzulin termelését.

Hogyan lehet támogatni a mikrobiomot, a memóriát és a tanulást?

Számos tényező befolyásolja a bélmikrobiom egyensúlyát, és ezáltal a kognitív funkciókat is, amelyek lényegében a „életmód” fogalmával összefoglalhatók.

A táplálkozásnak alapvető hatása van. Ebben a tekintetben mindkét szélsőség káros: az alultápláltság és a túlzott kalóriabevitel, különösen egyszerű szénhidrátok és telített zsírok formájában. Ezek a tápanyagok túlzott mennyiségben nemcsak a bél mikrobiom egyensúlyát zavarják meg, hanem növelik a bélfal áteresztő képességét, és ezzel szemben növelik az úgynevezett vér-agy gát áteresztő képességét, amely megakadályozza számos anyag átjutását a vérből az agyba. Ez növeli a toxikus anyagok agyba való bejutását, ami következésképpen rontja a kognitív funkciókat. A pozitív hatással bíró tápanyagok közül különösen fontos az esszenciális aminosavak, a kolin és az omega-3 bevitel. Az alapok már kora gyermekkorban lefektetődnek – például a szoptatás döntő hatással van a mikrobiom összetételére.

A testsúly is szerepet játszik – például az elhízott egyéneknél nemcsak a bél mikrobiom összetételének eltérése, hanem bizonyos kognitív funkciók eltérése is kimutatható.

A bélmikrobiom összetételére nagy hangsúlyt kell fektetni gyermekkorban – különösen az első három életévben lehet a leginkább befolyásolni annak összetételét, ráadásul a bélben fennálló egyensúlyhiány komolyan zavarhatja az agy fejlődését. Ennek a területnek a gondozása azonban minden életkorban fontos. És milyen egyéb módszerekkel befolyásolhatjuk a bélben lévő egyensúlyt?

Probiotikumok

Messze nem minden „barátságos” baktérium használható étrend-kiegészítőként, de pozitív hatást figyeltek meg azoknál is, amelyeknél ez lehetséges – vagyis a Lactobacilus és a Bifidobacterium baktériumoknál. Például a Lactobacilus bizonyítottan képes támogatni a memóriát és a tanulási képességet. Emellett egerekkel végzett kísérletek során a beadása után a gamma-aminovajsav (GABA) szintje emelkedett az agyban, amelynek hiánya nemcsak memória- és koncentrációs zavarokkal, hanem depresszióval, szorongással, alvászavarokkal és ADHD-val is összefüggésbe hozható.

Glutamin és L-triptofán

Az aminosavak megfelelő bevitelének alapvető fontosságú szerepe van a szervezet összes folyamatának működésében. Két aminosavnak van különösen nagy hatása a bél mikrobiomára: a glutamin és a triptofán.

A glutamin a leggyakrabban előforduló aminosav az emberi szervezetben, ezért elegendő bevitelének biztosítása elengedhetetlen. Hiánya főként sérülések, gyulladások, műtétek után, de magas fizikai aktivitás esetén is jelentkezik. A glutamin többek között a bélmikrobiom egyensúlyának fenntartásához is szükséges. Támogatja a „barátságos baktériumok” szaporodását, hozzájárul a bélnyálkahártya sejtjeinek szaporodásához és regenerálódásához, sőt, elősegíti a kemoterápiával károsodott bélnyálkahártya helyreállítását is. Ezenkívül a GABA prekurzora, így használata depresszió, szorongás vagy ADHD esetén is hasznos lehet.

A triptofán (L-triptofán) nemcsak egyes bélbaktériumok anyagcseréjéhez fontos, hanem a szerotonin előfutára is – ez a neurotranszmitter ugyanis a triptofánból keletkezik az agyban. A szerotonin hiánya például depresszióval vagy az agy teljesítményének romlásával hozható összefüggésbe. A triptofán szükséges a memória és a tanulási folyamatok megfelelő működéséhez, valamint a „alvási hormon” melatonin termeléséhez, amely befolyásolja alvásunk mélységét és minőségét.

A glutamin leggazdagabb forrásai általában az állati eredetű élelmiszerek (hús, hal, tejtermékek, tojás), de megtalálható például a diófélékben, a káposztában vagy a babban is. Az L-triptofán az állati eredetű termékeken kívül banánban, diófélékben, hüvelyesekben és zabpehelyben is megtalálható. Mindkét aminosav étrend-kiegészítő formájában is szedhető.

Butirát

A butirát bizonyos bélbaktériumok terméke, de étrend-kiegészítőként is szedhető. Támogatja az agysejtek kialakulását és fejlődését, megvédi őket a degeneratív folyamatoktól, gyulladáscsökkentő hatása van, javítja a mitokondriumok működését, támogatja a memóriát (különösen a hosszú távú memóriát), és bizonyítottan összefüggésbe hozható az Alzheimer-kórral és az autizmussal is. Ha a bélbaktériumok nem termelnek elegendő butirátot, célszerű étrend-kiegészítő formájában szedni.

Resveratrol

A vörösborból nyert színezék pozitív hatással van a bél mikrobiomjára és a bél és az agy közötti információátvitelre. Pozitív hatással van a memóriára és más kognitív funkciókra is.

Indol-3-karbinol

Ez egy olyan anyag, amely a glukobrassicinból keletkezik az emésztőrendszerben. Forrása elsősorban a káposztafélék, például a brokkoli, a karfiol, a káposzta, a kelbimbó, a karalábé és mások.

Az indol csökkenti a bélgyulladásokat, kedvezően befolyásolja a bélmikrobiom egyensúlyát és növeli a butirát termelést. Ez is egyike azoknak a kulcsfontosságú anyagoknak, amelyek közvetítik az információátvitelt a bél és az agy között, és kedvező hatással van az Alzheimer-kórra és az autizmusra. A keresztesvirágú zöldségek fogyasztása mellett az indol-3-karbinol étrend-kiegészítőkből is bevihető.

Sáfrány

Ez a ritka fűszer hagyományosan depresszió kezelésére használatos. Úgy tűnik, hogy ez a hatás is valószínűleg a bélmikrobiómnak köszönhető. A sáfrány élénk sárga színét a karotinoid krocinnak köszönheti, amelynek adagolása kutatások szerint enyhíti a bélmikrobióm egyensúlyhiányát és növeli a butirát termelést.

Omega-3

Az omega-3 és az agy működése közötti kapcsolat alapvető fontosságú. Az egyik ilyen telítetlen zsírsav, a DHA, a sejtmembránok fontos alkotóeleme, amelynek koncentrációja éppen az agysejtekben nagyon magas. A másik, az EPA, erős gyulladáscsökkentő hatással rendelkezik.

Az omega-3 és a bélmikrobióma közötti kapcsolat is megerősítést nyert. Ez a kapcsolat kétirányú: az omega-3 pótlása növeli a bélben található fajok sokféleségét és a „barátságos” baktériumok arányát, míg a probiotikumok fogyasztása növeli az omega-3 koncentrációját az agyban.

További tippeket az egészségesebb mikrobiómért itt talál »