Biota zamieszkująca układy pokarmowe każdego z nas jest unikalna i tym samym zróżnicowana pomiędzy poszczególnymi ludźmi. Istnieją jednak pewne optymalne poziomy owych żyjących z nami w symbiozie organizmów, umożliwiające nam skuteczne trawienie i produkcję niektórych witamin. Od dawien dawna wiadomo, iż nadmierne ilości pożytecznych bakterii, rozprzestrzeniające się po reszcie organizmu, skutkować mogą pojawieniem się symptomów chorobowych. Konieczność koegzystencji z obcymi organizmami żyjącymi wewnątrz naszych ciał, jak również pełnienie funkcji trawiennych (skutkujących kontaktem z wieloma patogenami pokonującymi nasze linie obrony w drewnianym koniu pożywienia) powoduje powstawanie delikatnych zależności uwzględniających układ odpornościowy, hormonalny a także neurowydzielniczy (działający poprzez wydzielanie odpowiednich hormonów regulujących funkcjonowanie naszego mózgu), służących do koordynacji zadań mózgu i brzucha.
Bardzo istotną rolę w tej komunikacji odgrywa tzw. oś podwzgórze-przysadka-nadnercza - układ nieustannej wymiany informacji wewnątrz mózgu a także pomiędzy mózgiem a gruczołami nadnerczy. Przy jej pomocy organizm reguluje swoje reakcje na stres, kieruje trawieniem, układem odpornościowym a także naszym nastrojem i emocjami czy wydatkowaniem energetycznym i gromadzeniem zapasów. Wiele substancji chemicznych regulujących nasze zachowanie przewija się właśnie przez ten układ, w dużej mierze zresztą wspólny dla wielu organizmów żyjących na Ziemi. Przypuszcza się m.in., że jego zaburzenia odgrywają rolę w powstawaniu niektórych postaci depresji.
![]() |
| Układ odpornościowy w aukcji. Nieustraszone granulocyty obojętnochłonne otaczają komórki grzybów. |
Zaburzenie komunikacji z naszymi mikroskopijnymi towarzyszami niejednokrotnie prowadzi z kolei do pojawienia się nieprawidłowości w pracy organizmu, *tak jak w wypadku chorób autoimmunologicznych. Badania naukowców z kanadyjskiego McMaster University pokazują, że może chodzić również o zaburzenia zachowania. Wzięły w nich udział wyjałowione myszy, wolne organizmów bakteryjnych zwykle zamieszkujących ich układy trawienne. Obserwowano ich zachowanie w laboratoryjnym labiryncie, co pozwoliło zmierzyć ich zdolność uczenia się i zapamiętywania. Badacze założyli, że komunikacja bioty bakteryjnej z mózgiem, odbywająca się przy pomocy osi podwzgórze-przysadka-nadnercze, ma wpływ na rozwój centralnego układu nerwowego. Kolonizacja jałowego jeszcze organizmu noworodka przez pochodzące od matki i ze środowiska bakterie zbiega się bowiem w czasie z pewnymi krytycznymi dla rozwoju mózgu okresami.
U myszy, oprócz zmian w lękliwości z jaką podejmowały się eksplorowania labiryntu, zaobserwowano m.in. rozregulowanie wydzielania mózgopochodnego czynnika neurotropicznego (ang. brain-derived neurotrophic factor, *BDNF), substancji kluczowej dla rozwoju neuronów i tworzenia się synaps. Niedostateczne ilość tej substancji obserwuje się u ludzi dotkniętych wieloma rodzajami zaburzeń psychicznych, w tym również zaburzeniami wywołanych chronicznym stresem. Sprawa nie jest jednak tak prosta jak mogłoby się wydawać - powiązanie pomiędzy poziomami BDNF a zaburzeniami lękowymi wydaje się być sprawą skomplikowaną i trudno póki co wskazać jednoznaczny mechanizm je łączący. Co ciekawe jednak, poprzednie badania przeprowadzane w podobny sposób, wykazały, że ponowne zasiedlenie myszy przez stosowne bakterie skutkowało odwróceniem się zmian w zachowaniu.
![]() |
| Pałeczki bakterii E. Coli na pożywce agarowej |
Sprawa ma się interesująco także z probiotykami. Zaobserwowano, iż pewne szczepy określanych tym mianem bakterii wpływają na obniżenie poziomu lęku i stresu u badanych ludzi, jak również poprawiają nastrój pacjentów dotkniętych zespołem jelita drażliwego (często cierpiących również na zaburzenia natury psychicznej). Nie jest do końca znany mechanizm działania probiotyków na ludzkie nastroje, przypuszczalnie jednak redukują one stany zapalne i redukując stres oksydacyjny (zaburzenia w funkcjonowaniu komórek, mające znaczenie w wypadku wielu chorób, takich jak choroba Parkinsona i Alzheimera), jak również poprawiają ogólne odżywienie organizmu. W wypadku innych szczepów bakterii zaobserwowano redukujący wpływ na produkcję hormonów stresu a także osłabianie biochemicznych mechanizmów obserwowanych u ludzi dotkniętych depresją. Istnieją także przesłanki pozwalające wnioskować o wpływie antybiotyków na ruchliwość potraktowanych nimi myszy.
Odkrycie otwiera zupełnie nowe drogi w leczeniu zaburzeń lękowych. Można wyobrazić sobie odmienne od dotychczasowego podejście w farmakoterapii - w miejsce, mających niekiedy silne skutki uboczne leków działających na poziomie mózgu, możliwe będzie być może leczenie zastosowane do reszty ciała, układu pokarmowego lub odpornościowego.
grafika:
lodowy neuron - © Quidam, użyto za zgodą autorki
Źródło:
Neufeld KM, Kang N, Bienenstock J, & Foster JA (2011). Reduced anxiety-like behavior and central neurochemical change in germ-free mice. Neurogastroenterology and motility : the official journal of the European Gastrointestinal Motility Society, 23 (3) PMID: 21054680
Cryan JF, & O'Mahony SM (2011). The microbiome-gut-brain axis: from bowel to behavior. Neurogastroenterology and motility : the official journal of the European Gastrointestinal Motility Society, 23 (3), 187-92 PMID: 21303428










