Oś mózgowo-jelitowa - dlaczego jelita to "drugi mózg"?

2018-04-23 10:45 Mikołaj Choroszyński, dietetyk i gastrocoach

Zastanawialiście się kiedyś skąd się bierze “samopoczucie”? Okazuje się, że nie do końca odpowiada za nie nasza głowa. Samopoczucie rodzi się gdzieś na drodze sygnalizacji mózg- jelita (oś mózgowo-jelitowa). Skomplikowana wymiana informacji zachodzi w 90 proc. w kierunku mózgu i tylko w 10 proc. zwrotnie. To jelita i zamieszkujące je organizmy wysyłają - głównie poprzez nerw błędny - sygnały, jak się czujemy. To tłumaczy, dlaczego stresując się, ściska nas w żołądku, a doznając miłosnych wzniesień, czuć motylki w brzuchu. Swój początek w jelitach ma również wiele chorób, np. depresja.

Oś mózgowo-jelitowa to szlak sygnalizacyjny pomiędzy przewodem pokarmowym a centralnym układem nerwowym. Odpowiada za niego bezpośrednio nerw błędny, ale po kolei...

Przewód pokarmowy składa się z przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego oraz innych narządów takich jak trzustka i wątroba. Wraz z centralnym układem nerwowym tworzą sieć zwaną osią mózgowo jelitową (ang. gut-brain axis, GBA).

Oś mózgowo-jelitowa - dlaczego nasze jelita to "drugi mózg"?

Jakie reakcje zachodzą na linii mózg-jelita? Struktura osi mózgowo jelitowej jest bardzo aktywna. Komunikacja na poziomie mózg-jelito odbywa się nieustannie na różnych płaszczyznach przez całą dobę. Szlakiem komunikacyjnym jest wysoce unerwiona sieć tworząca:

  • nerw błędny, który jako jedyny opuszcza obszar głowy i szyi - “błądzi”, stąd też jego nazwa. Należy do autonomicznego układu nerwowego o charakterze przywspółczulnym (odpowiadającym za odpoczynek, poprawiającym trawienie)
  • zwoje korzenia grzbietowego, korzeń tylny układu nerwowego, z jednej strony łączący się z obwodowymi receptorami, a z drugiej strony - z rdzeniem kręgowym
  • autonomiczny układ nerwowy, pracujący “automatycznie” - dzielący się na część współczulną oraz przywspółczulną, obie działające względem siebie antagonistycznie

Ponadto komunikacja odbywa się również na płaszczyźnie mózg-krew-jelito poprzez komórki układu immunologicznego i krwiotwórczego (w tym szpiku kostnego), które reagują na sygnały:

  • autokrynne (samodzielne - komórka sama wytwarza hormon i sama na niego reaguje, tzw. sprzężenie zwrotne dodatnie)
  • parakrynne (lokalne - komórka pobudza sąsiednie komórki do wytwarzania hormonów bez udziału układu krążenia)
  • endokrynne (dalekobieżne - pobudza produkcję hormonów nawet w daleko położonych organach, wykorzystując układ krążenia)

pochodzenia komórkowego i bakteryjnego. Zaliczamy tutaj związki, takie jak, np. hormony, cytokiny, chemokiny i produkty metabolizmu bakteryjnego.

Integralną barierą osi mózgowo-jelitowej jest bariera jelitowa (ang. gut barrier), która składa się z:

  • mikrobioty jelitowej
  • komórek nabłonka jelitowego i i enterocytów
  • komórek śródbłonka
  • naczyń układu limfatycznego
  • złączy ścisłych przezbłonowych

Bariera jelitowa w znacznym stopniu przypomina barierę krew-mózg (ang. blood brain barrier, BBB), w której skład wchodzą:

  • komórki śródbłonka, astrocyty
  • komórki mikrogleju i naczynia układu limfatycznego
  • złącza ścisłe przezbłonowe

W funkcjonowaniu osi mózgowo-jelitowej ważną rolę odgrywa również:

  • układ podwzgórze - przysadka - nadnercza (ang. hypothalamic- pituitary- adrenal, HPA)
  • hormon stresu - kortyzol
  • krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (ang. short chain fat acid), SCFA)
  • jelitowy układ nerwowy (ang. enteral nervous system, ENS)

Do efektów interakcji można zaliczyć wpływ mikroflory jelitowej, która jest zaangażowana w regulację lęku, bólu, zaburzeń funkcji poznawczych oraz nastroju, poprzez stymulację odpowiednich obszarów systemu nerwowego.

Co wpływa na oś mózgowo-jelitową?

  • Dysbioza

to dysfunkcja mikroflory jelit (używane umownie określenie mikroflora jelitowa jest nietrafne, ponieważ flora tyczy się świata roślin, a jak już zapewne wiecie, jelita zamieszkują przede wszystkim bakterie) może wywołać rozszczelnienie bariery jelitowej i wpływać na funkcję osi mózgowo-jelitowej

  • Infekcje

zaburzenia metaboliczne czy predyspozycje genetyczne (np. mutacja C1orf106 u pacjentów z chorobami zapalnymi jelit) mogą znacząco wpływać na przesył informacji na linii przewód pokarmowy - mózg.

Zaburzenia te manifestują się w postaci różnych chorób. Najczęściej obserwowane zaburzenia to dyspepsja, zespół jelita nadwrażliwego, które wedle nowej definicji noszą nazwę zaburzeń osi mózgowo-jelitowej (ang. disorders of gut-brain interaction).

Zaburzenia osi mózg-krew-jelito dotyczą także pacjentów z autoimmunologicznymi chorobami wątroby, chorobą stłuszczeniową i marskością wątroby, zaburzeniami metabolicznymi i otyłością oraz chorobą trzewną.

Co ciekawe, częstym następstwem tych zaburzeń jest depresja, która towarzyszy chorobom przewodu pokarmowego.

Modulacja osi mózgowo-jelitowej jest obecnie ważnym elementem w profilaktyce i leczeniu chorób cywilizacyjnych.

  • Czynniki modyfikowalne

Wpływ może mieć modyfikacja stylu życia, odpowiednia dieta, różnego rodzaju techniki behawioralne, modulacje mikrobioty jelitowej oraz farmakoterapia.

Upośledzenie niektórych funkcji na linii mózg-jelita może mieć nawet odległa antybiotykoterapia. Szczególnie niebezpieczna jest długa lub powtarzająca się terapia.

Zaburzenia związane z przyjmowaniem antybiotyków prowadzą do zwiększenia ryzyka wystąpienia nowotworu lub chorób neurodegeneracyjnych nawet kilka lat po odbytej antybiotykoterapii.

W zależności od składu mikroflory jelitowej, organizm jest w stanie w odmienny sposób wykorzystywać tą samą substancję, której metabolity wywierają zróżnicowany od siebie wpływ.

Przykładem może być tryptofan. Niezbędny egzogenny aminokwas, którego organizm nie jest w stanie samodzielnie wytworzyć, więc musi być dostarczany wraz z pożywieniem.

Zdolność syntezy tego składnika mają jedynie niektóre zamieszkujące jelita bakterie. Tryptofan uczestniczący w szeregu reakcji w organizmie, a jego rola ściśle wiąże się ze zdrowiem psychicznym i dobrym samopoczuciem. Przemiany tryptofanu są źródłem istotnych związków:  tryptaminy, serotoniny, melatoniny, niacyny.

  • Biosynteza składników aktywnych z tryptofanu

Biosynteza składników aktywnych z tryptofanu daje aktywne biologicznie substancje, takie jak indole oraz inne związki. Wpływ na syntezę mają bakterie jelitowe.

a) Indole - produkowane są z tryptofanu przez bakteryjną tryptofanazę, czyli grupę enzymów wewnątrz komórkowych.

Enzymy te wytwarzają Clostridium sporogenes (rodzaj bakterii gram dodatnich), które metabolizują tryptofan w indol, a następnie w kwas 3-indolopropionowy (IPA), bardzo silny neuroprotekcyjny przeciwutleniacz, który wychwytuje rodniki hydroksylowe.

IPA wiąże się z receptorem pregnanu X (PXR) w komórkach jelitowych, ułatwiając w ten sposób homeostazę śluzówki i funkcji bariery jelitowej. Po wchłonięciu z jelita i transporcie do mózgu, IPA ma neuroochronny wpływ, co zapobiega niedokrwieniu mózgu oraz ogranicza rozwój choroby Alzheimera.

b) Gatunki Lactobacillus - metabolizują tryptofan w indolo-3-aldehydu (I3A), który działa na arylowy receptor węglowodorów aromatycznych (AhR) w jelitowych komórkach odpornościowych, zwiększając produkcję interleukiny 22 (IL-22).

Obecnie bada się terapeutyczne zastosowanie IL-22 przy leczeniu takich chorób, jak łuszczyca, wrzodziejące zapalenie jelita grubego czy chorób wątroby i trzustki.

c) Sam indol wyzwala wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1) w jelitowych komórkach L i działa jako ligand (czyli cząsteczka wiążąca się z receptorem) dla receptorów węglowodorów aromatycznych AhR.

d) Indol może być również metabolizowany przez wątrobę do siarczanu indoksylu, związku toksycznego w wysokich stężeniach i związanego z chorobą naczyniową i dysfunkcją nerek. AST-120 (węgiel aktywny), sorbent jelitowy przyjmowany doustnie, adsorbuje indol, co z kolei zmniejsza stężenie siarczanu indoksylu w osoczu krwi.

O autorze
Mikołaj Choroszyński, dietetyk i gastrocoach
Mgr żywienia człowieka i dietetyki, psychodietetyk, youtuber. Autor pierwszej na polskim rynku książki o diecie przeciwdziałającej chorobom neurodegeneracyjnym "Dieta MIND. Sposób na długie życie". Realizuje się zawodowo, prowadząc swoją poradnię dietetyczną Bdieta, ponieważ odżywianie od zawsze jest jego pasją. Pomaga w niej swoim pacjentom podpowiadając im co jeść, aby być zdrowym i dobrze wyglądać.
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.

NOWY NUMER

W numerze 11/2019 "Zdrowia": padaczka odczarowana, dla kogo przeszczep nerki, e-papieros - nowa plaga, cera wolna od przebarwień, porażka źródłem sukcesu, lunchbox wegetarianina. Miesięcznik "Zdrowie" to pakiet rzetelnej wiedzy i sprawdzonych porad!

Dowiedz się więcej
Miesięcznik Zdrowie 11/2019

Materiał partnerski

KOMENTARZE
Anton Volvowicz
|

Witam,
na powiązanie zależności między dobrze funkcjonującymi jelitami a dobrym/pozytywnym nastrojem oraz np. depresja związaną z przerostem patogenów w układzie pokarmowym ma wpływ to co dzieje się w naszych jelitach i ma związek,czyli kolokwializując jaka flora w jelitach taki nastrój. A aby to flora była dobra, bo nie czarujmy się przy współczesnym trybie życia - stres, antybiotyki/leki, przetwarzana żywność itp daleko nam do idealnej, najlepiej zainwestować w PROBIOTYK i pic go codziennie. Probiotyk pomoże nam w odbudowie flory jelitowej a ta dobroczynna sprawi że nasze samopoczucie będzie lepsze i lepiej będzie funkcjonował wtedy cały organizm. Tak więc PROBIOTYKI jak współczesne antidotum na poprawę nie tylko zdrowia ale i nastroju:)!
Pozdrawiam.