Kako crijevna flora kontroliše naš mozak

Vaša creva su uzavrela i narastajuća kolonija tuđina.

Ima ih na bilione i obuhvataju hiljade različitih vrsta.

Mnogi od ovih mikroorganizama, uključujući bakterije, arheje i eukariote, postoje mnogo duže od ljudi, razvijali su se zajedno sa nama i sada su višestruko brojniji od naših vlastitih ćelija.

I zaista, kao što je Džon Krajan, profesor anatomije i neuronauke na Univerzitetskom koledžu Kork, prilično upečatljivo definisao u govoru na TED-u: „Kad odete u toalet i rešite se nekih od ovih mikroba, samo pomislite: sada sam više čovek."

Kolektivno gledano, ove legije mikroba poznate su kao „crevna flora" - i imaju jasno definisanu ulogu u održavanju našeg fizičkog zdravlja, od varenja, preko metabolizma do imuniteta.

One takođe obezbeđuju ključna jedinjenja koje ljudsko telo ne može da proizvede samo.

Ali šta ako imaju i direktnu telefonsku vezu sa našim mozgom?

U našoj novoj knjizi, Da li razmišljate jasno? 29 razloga zašto ne razmišljate i šta da uradite po tom pitanju, istražujemo desetine unutrašnjih i spoljašnjih faktora koji utiču na načine na koje razmišljamo i manipulišu njima, od genetike, preko karakternih crta do pristrasnosti prema tehnologiji, marketingu i jeziku.

A ispostavlja se da mikrobi nastanjeni u našim telima mogu da imaju iznenađujuću količinu kontrole nad našim mozgom.

• Lekovi koji menjaju našu ličnost
• Brojanje kalorija: Da li je opasno
• Koji je najbolji način pranja zuba i gde stalno grešimo

U poslednjih nekoliko decenija, istraživači su počeli da otkrivaju neobične, zapanjujuće - i ponekad kontroverzne - dokaze da crevna flora ne čini samo da naš mozak radi najbolje što može pomažući nam da izvučemo hranljive materije iz hrane za njega, već da bi mogla direktno da utiče na same naše misli i ponašanje.

Njihova otkrića bi čak mogla potencijalno da učvrsti način na koji razumemo i sprovodimo lečenje čitavog niza problema sa mentalnim zdravljem, od depresije, preko anksioznosti do šizofrenije.

Slika je još daleko od kompletne, ali posle pandemije kovida-19, koja je imala štetni uticaj na mentalno zdravlje ljudi u mnogim delovima sveta, razrešenje ove misterije moglo bi da bude važnije nego ikad.

Jedna od ključnih priča o poreklu nastanka ovog istraživačkog polja odigrala se u divljinama Severne Amerike - i, budite upozoreni, od ovog štiva zaista bi mogao da vam se prevrne stomak.

Godina je bila 1822. i mladi trgovac po imenu Aleksis Sent Martin je dangubio ispred trgovačke stanice na današnjem Ostrvu Mekinak, u današnjem Mičigenu, kad je pored njega slučajno opalila musketa, pogodivši ga u slabine sa udaljenosti od manje od 91 centimetra.

Njegove povrede bile su toliko teške da je deo njegovih pluća, deo njegovog želuca i dobar deo njegovog doručka od toga dana pokuljao napolje kroz ranu na levoj strani njegovih slabina.

Smrt je delovala izvesno, ali je vojni hirurg po imenu Vilijam Bomont pritekao u pomoć i spasao Sent Martinu život, mada je za to bilo potrebno skoro godinu dana i više hirurških zahvata.

Ono što Bomont nikako nije mogao da zaceli, međutim, bila je rupa u stomaku njegovog pacijenta.

Ta uporna fistula ostaće sumorni i trajni podsetnik na nesreću, ali Bomont nije bio od onih koji bi propustio dobru priliku kad mu se ukaže - koliko god neprijatna bila.

Shvativši da ta rupa predstavlja jedinstveni prozor u čovekova creva, proveo je godine i godine istražujući složenost Sent Martinove probave.

Koliko je tačno voljan volonter Sent Metin bio ostaje predmet rasprave jer ga je Bomont zaposlio kao slugu dok je vršio istraživanja na njemu - ovaj sumnjivi aranžman gotovo se sigurno ne bi smatrao etičkim danas.

Među Bomontovim otkrićima tokom proučavanja Sent Martinovih creva, međutim, nalazi se i način na koji na njih utiču emocije njihovog vlasnika kao što je bes.

Preko ovog otkrića je Bomont, koji će postati uvažen kao „otac fiziologije probavnog sistema" , dobio ideju o „vezi creva-mozak" - da creva i mozak nisu sasvim samostalni u odnosu jedan na drugog, već da umesto toga vrše interakciju, a jedan utiče na drugi i obrnuto.

I sada znamo da mikroorganizmi u našim crevima ovaj proces čine još složenijim i jedinstvenijim.

„Sve više istraživanja ukazuje na to da crevna flora može da utiče na mozak i ponašanje kod raznih različitih životinja", kaže Ilejn Hsiao, vanredna profesorka integrativne biologije i fiziologije sa Kalifornijskog univerziteta u Los Anđelesu (UCLA).

Kako tačno naša crevna flora utiče na naš mozak je narastajuće, pionirsko i još uvek relativno novo polje.

Ali je u poslednjih dvadesetak godina došlo do napretka, naročito u slučaju životinja.

A polako se gradi i argument da ovi mikroorganizmi nisu samo vitalni deo naših fizičkih bića, već i naših mentalnih i emocionalnih takođe.

„U medicini imamo običaj da telo delimo na segmente", kaže Krajan.

„Dakle, kada govorimo o problemima sa mozgom, obično razmišljamo o vratu nagore. Ali mi moramo da postavimo stvari evolucijski.

„Ne smemo da zaboravimo da su mikrobi bili prisutni pre nego što su postojali ljudi, tako da smo se razvijali zajedno sa ovim 'prijateljima sa povlasticama'."

Nije postojalo vreme kad mozak nije primao signale koji su stizali od mikroba.

„Šta ako su ti signali zapravo veoma važni u određivanju onoga kako se osećamo, kako se ponašamo i šta radimo? I možemo li da moduliramo te mikrobe terapeutski da bismo poboljšali naše razmišljanje, ponašanje i zdravlje mozga?"

Hsiao je jedna od vodećih istraživačica na ovom polju i njena laboratorija na UCLA je istražila ulogu koju ovi mikroorganizmi mogu da odigraju u svemu, od razvoja mozga fetusa do kognitivnih i neuroloških stanja kao što su epilepsija i depresija.

• Kako halucinacije utiču na život
• Kako blato jača vaš imuni sistem
• „Tamna materija" bi mogla da promeni lečenje raka

Ona je takođe istraživala kako bi ovi mikrobi mogli da utiču na naš mozak i razmišljanje.

„Konkretni crevni mikrobi mogu da moduliraju imuni sistem tako da to utiče na mozak, kao i da proizvode molekule koji šalju signale direktno neuronima da bi regulisali njihovu aktivnost", kaže ona.

„Ustanovili smo da mikrobi mogu da regulišu rani razvoj neurona tako da to dovodi do trajnih posledica po moždana kola i ponašanje.

„Otkrili smo i da u kraćim vremenskim okvirima, crevni mikrobi mogu da regulišu proizvodnju biohemikalija kao što je serotonin, koji aktivno stimuliše neuronske aktivnosti."

I zaista, istraživanje sugeriše da naši mikrobi mogu da komuniciraju sa našim mozgom putem brojnih kanala, od imuniteta do biohemikalija.

Drugi kandidat je vagusni nerv, koji funkcioniše kao superbrza „internet veza" između našeg mozga i unutrašnjih organa, uključujući i creva.

Bakterija Lactobacillus rhamnosus JB1, na primer, popravlja raspoloženje kod nervoznih i depresivnih miševa.

Ovaj pozitivni efekat nestaje, međutim, kada se signali koji putuju preko vagusnog nerva blokiraju, što sugeriše da bi bakterije mogle da ga koriste kao komunikacioni kanal.

Većina istraživanja na ovom polju sprovodi se na miševima (i drugim sitnim životinjama).

A miševi, naravno, nisu ljudi.

Ali imajući u vidu fascinantne složenosti uspostavljanja kauzaliteta između signala mikroba i promena u ljudskim mislima i ponašanju, studije na životinjama pružile su neke intrigantne uvide u neobičnu interakciju između bakterija i mozga.

Istraživanja, na primer, pokazuju da su pacovi i miševi „bez bacila" (bez ikakve crevne flore nakon što su uzgojeni u sterilnom okruženju) skloniji anksioznosti, i manje društveni od onih sa nedirnutim crevnom florom.

Miševi bez bacila i oni koji su dobili antibiotike pokazalo se i da su hiperaktivniji, skloniji rizičnom ponašanju i manje sposobni da uče ili pamte.

Antibiotici, koji mogu da smanje crevnu floru kod životinja, takođe smanjuju sklonost boravka u jatima kod riba zebrica, dok ih probiotici podstiču.

Još jednom, ljudski mozak je nemerljivo složeniji od mozga glodara ili riba, ali oni dele neke sličnosti i to može da nam ukaže na određene pojave.

Ima smisla da bakterije, gde god da žive, imaju koristi od pomaganja domaćinu da bude druželjubiviji i manje nervozan.

Kroz interakciju sa drugim ljudima, na primer, mi pomažemo širenje vlastitih bakterija.

I bez obzira na to da li zaista povlače naše konce ili ne, u evolutivnom je interesu naših mikroba da njihovo okruženje postane što prijemčivije za opstanak.

Ali, da li su komunikativni mikrobi, druželjubive ribe ili dobro raspoloženi miševi suštinski važni?

Istraživači se nadaju da jesu.

Na kraju krajeva, bolje razumevanje ovih procesa može da nas dovede do revolucionarnih novih metoda lečenja širokog dijapazona problema sa mentalnim zdravljem.

„Skovali smo izraz 'psihobiotici' za intervencije zasnovane na crevnoj flori koje imaju pozitivan efekat na ljudski mozak", kaže Krajan.

„A tih pristupa sa psihobioticima biće sve više i više."

Ima i ograda, naravno.

Iako neki sojevi bakterija izgledaju kao da imaju pozitivan efekat na ljudski mozak, mnogi drugi nemaju i istraživači tek treba definitivno da odrede zašto - i kako.

Ljudi su takođe nepojmljivo složeni, a kad su u pitanju razmišljanje i mentalno zdravlje, u igri su nebrojeni drugi faktori, od genetike, preko karakternih crta do našeg okruženja.

„Potrebno nam je još mnogo masovnih studija na ljudima da bi se u obzir uzele sve te individualne razlike", kaže Krajan.

„A možda neće svako reagovati na jednu bakteriju isto, jer svako ionako ima drugačiju osnovnu crevnu floru."

Ako ostavimo ova ograđivanja po strani, međutim, nova istraživanja bi mogla da donesu i novu nadu.

„Dobra vest je da možete da promenite vlastitu crevnu floru, dok ne možete da uradite baš mnogo da biste promenili vlastitu genetiku - osim da krivite roditelje i njihove roditelje", dodaje Krajan.

„Činjenica da možete da modifikujete sopstvenu crevnu floru potencijalno vam daje kontrolu nad vašim zdravstvenim ishodima."

I zaista, probiotski i prebiotski suplementi, proste promene u ishrani, kao što su unos više fermentisane hrane i vlakana - i čak, možda, meditacija - mogu da vam pomognu da promenite crevnu floru na načine koji će doneti korist vašem mozgu.

Filip Barnet, vanredni profesor na katedri za psihijatriju Oksfordskog univerziteta, ističe da se mnogi problemi sa mentalnim zdravljem povezuju sa promenama u crevnoj flori.

Ovu neravnotežu, iliti „disbiozu", često karakteriše smanjena količina određenih bakterija, naročito onih koje proizvode masne kiseline kratkog lanca (kao što je butirat, za koji se naširoko smatra da pospešuje rad mozga) dok razgrađuju vlakna u crevima.

I zaista, studija iz 2019. Mireje Vales-Kolomer, mikrobiološkinje u ono vreme sa Levenskog univerziteta u Belgiji, i njene kolege, pronašli su korelaciju između količine ovih bakterija koje prave butirate i zdravlja.

Konkretno, istraživači su zabeležili u studiji:

„Bakterije Faecalibacterium i Coprococcus koje prave butirat dosledno su povezane sa većim kvalitetom indikatora života. Zajedno sa Dialister, Coprococcus takođe su bili smanjeni kod depresije, čak i nakon uračunavanja remetilačkog efekata antidepresiva."

Studije na ljudima o komunikaciji između creva, mozga i crevne flore i dalje su relativno malobrojne.

I Barnet poziva na oprez: „Ne zna se da li ovi izmenjeni nivoi crevnih bakterija izazivaju loše raspoloženje ili se broj mikroba menja zato što ljudi koji su depresivni možda modifikuju navike u ishrani i jedu manje."

Ipak, on istražuje kako bi prebiotici (koji podstiču rast bakterija) i probiotici (žive bakterije) mogli jednog dana da se upotrebe kao psihobiotici za širenje populacije „dobrih" bakterija - i leče široki dijapazon stanja mentalnog zdravlja.

Na primer, jedna studija iz 2019. godine Barneta, Rite Baiao, psihološkinje takođe sa Oksfordskog univerziteta, i njihovih kolega, donela je neke posebno zanimljive rezultate.

Iako je studiju finansirala kompanija koja proizvodi probiotičke bakterije, ona je koristila randomizovano, dvostruko slepo, kontrolisano ispitivanje - koje se smatra zlatnim standardom modela studija tokom kog ni učesnici ni istraživači ne znaju da li dobijaju lek ili ne.

Naučnici su istraživali kakav efekat probiotik sa više sojeva može da ima na emocionalnu obradu i kognitivne sposobnosti kod ljudi sa blagom do umerenom depresijom.

Ali studija je pratila i njihovo raspoloženje pre i posle eksperimenta uz pomoć Upitnika 9 za zdravlje pacijenta (PHQ-9), koji meri težinu depresije.

Učesnici koji nisu uzimali nijedan drugi lek dobijali su četiri nedelje ili placebo ili probiotik dostupan u slobodnoj prodaji - koji je sadržao 14 sojeva bakterija, uključujući Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve i Bifidobacterium.

Rezultati su bili fascinantni, ponajviše zbog toga što su učesnici na probiotiku doživeli značajno subjektivno poboljšanje raspoloženja za razliku od grupe na placebu, praktično postavši manje depresivni prema PHQ-9.

Promene u nivou anksioznosti kod učesnika, koja je takođe merena, nisu primećene.

Ovo je bila kratka i mala studija (71 učesnik), i potrebno je više istraživanja da bi se dokazao kauzalitet.

Ali to je rani indikator da bi „psihobiotici" jednog dana mogli postati koristan metod lečenja za one koji boluju od depresije - naročito one koji ne žele da potraže medicinsku pomoć ili da uzimaju tradicionalne antidepresive, kaže Barnet.

I zaista, psihobiotici neće zameniti postojeće lekove - ali bi na kraju mogli da posluže kao koristan dodatak.

„Neće nikoga usrećiti", kaže Barnet, ali probiotici bi jednog dana mogli da posluže kao dodaci za ustaljene metode lečenja mentalnog zdravlja.

„Samo će vreme pokazati da li ćemo dobiti psihobiotike", dodaje on.

„Ali ovo polje zaista ubrzano napreduje… Ovom oblašću istraživanja dominiraju studije na životinjama, međutim, tako da moramo imati više studija na ljudima uz pomoć većeg broja učesnika."

Ali, potencijal psihobiotika je zaokupio maštu mnogih.

„Takođe smo pridobili veliku pažnju javnosti", dodaje Barnet.

„Ljudi su izuzetno zainteresovani za očuvanje zdravlja i blagostanja prirodnim suplementima i podrška uzgajanju dobrih bakterija kao pomoći za mentalno zdravlje zaokupila je maštu najšire javnosti. Naročito danas, kad su ljudi anksiozniji i depresivniji posle pandemije".

Sa Ejmi Čia-Čing Kao i drugima, Barnet je istraživao i ulogu koju ovi mikroorganizmi imaju u psihozi - i da li prebiotici (koji pospešuju rast bakterija u crevima) mogu da pomognu ljudima sa ovim stanjem da jasnije razmišljaju.

Mnogi ljudi su svesni da psihoza može da izazove halucinacije, deluzije i odvojenost od stvarnosti.

Ali ljudi sa psihozom se često susreću i sa poteškoćama u kognitivnim funkcijama kao što je pažnja, sećanje i rešavanje problema, što može da utiče na njihovu sposobnost da održe posao i veze.

I dok lekovi mogu da se koriste za lečenje od halucinacija i deluzija, pokazalo se da je poboljšanje kognitivnih problema pacijenata mnogo teže.

Dvostruko slepa studija sa placebo kontrolnom grupom Barneta i Čia-Čong Kao, međutim, ukazuje na mogući pravac daljeg kretanja.

„Otkrili smo da davanje prebiotika ljudima sa psihozom jeste poboljšalo njihove kognitivne funkcije prema kliničkim merilima", kaže Barnet.

Na početku studije, učesnici su bili na lekovima i bez psihotičnih simptoma - ali su i dalje osećali kognitivne nedostatke tipične za psihozu.

Tokom 12 nedelja, dobijali su prebiotik ili placebo dok su im se za to vreme merili metabolizam, imunitet i stepen kognitivnog nedostatka.

Po isteku 12 nedelja, oni su zamenjeni, tako da su obe grupe provele isti vremenski period na prebiotiku i placebu.

I efekat je bio mali, ali značajan.

• Magične pečurke mogu da leče depresiju, pokazuje studija
• Eksplozija psihodelika: Nekada na margini društva, danas u medicini
• Zašto je jod važan i da li ga dovoljno unose ljudi sa Balkana

Prebiotik je poboljšao ukupnu kognitivnu funkciju, naročito pažnju i rešavanje problema, što je istraživače navelo da zaključe kako je poboljšanje dovoljno da pruži podstrek njihovom socijalnom i mentalnom blagostanju.

Nije bilo dokaza da se izmenio imunitet ili metabolizam učesnika, tako da nije jasno kako je tačno prebiotik pokrenuo taj efekat.

Ali to je još jedan mali korak ka razumevanju odnosa između naše crevne flore i našeg mentalnog zdravlja, i potencijalnom razvoju novih metoda lečenja poremećaja koji utiču na naše razmišljanje.

Postoje nagoveštaji da crevna flora može i šire da utiče na kognitivne sposobnosti.

Dobro je poznato da antibiotici remete crvenu floru, ali da li utiču i na naše kognitivne funkcije?

Jedna skorašnja studija, koja se bavila zdravljem i blagostanjem 14.542 medicinske sestre tokom više godina dok su radile za NHS u Velikoj Britaniji pokazala je da su one koje su uzimale antibiotike duži vremenski period (više od dva meseca) imale slabije rezultate na kognitivnim testovima kao što su učenje, radna memorija i zadaci pažnje od onih koje nisu uzimale takve lekove.

Još važnije, kognitivne sposobnosti žena koje su uzimale antibiotike bile su neznatno slabije kad su ponovo testirane sedam godina kasnije.

Iako se ovde radi samo o korelaciji, istraživači smatraju da bi to moglo da bude zbog promena u crevima do kojih su doveli antibiotici.

Mora još mnogo toga da se uradi, međutim, da bi se ovo razumelo na pravi način.

Ovo je fascinantno ali izuzetno složeno polje, a istraživanje zahteva finansiranje.

Korist od svega, međutim, mogla bi da bude izuzetna.

„Do sada je proučavana svega šačica konkretnih mikroba", kaže Hsiao.

„Ne nužno zato što su oni najznačajniji, već zato što mi kao naučnici moramo da uradimo još mnogo toga da bismo zaista razumeli ogromni diverzitet mikroba u crevima i kako oni funkcionišu pojedinačno i u zajednici."

„Najviše me uzbuđuje prilika da otkrijemo novo mehanističko razumevanje kako mi i naši mikropski simbionti možemo da funkcionišemo zajedno na poboljšanju zdravlja i sprečavanju bolesti."

U međuvremenu, možda bi svi trebalo da obratimo malo više pažnje na našu crevnu floru.

Mediteranska ishrana bogata vlaknima, naročito iz povrća, verovatno predstavlja dobar početak.

I fermentisana hrana, kao što su kimči i kefir, mogli bi da budu od velike koristi.

U maloj studiji sa 45 učesnika, na primer, Krajan i kolege su pokazali da su oni koji su dobili ishranu bogatu vlaknima, prebiotike i fermentisanu hranu (kao što su crni luk, jogurt, kefir i kiseli kupus), tvrdili da su manje pod stresom od kontrolne grupe na drugačijoj ishrani.

„Ono što mi se sviđa u vezi sa fermentisanom hranom je da uvodi demokratiju u nauku", kaže Krajan.

„Ne košta mnogo i ne morate da je kupujete u nekakvoj luksuznoj prodavnici. Možete to da uradite sami. U ovom polju mi želimo da omogućimo rešenja za mentalno zdravlje ljudima iz svih socioekonomskih oblasti."

Odnos koji imamo sa vlastitom crevnom florom je „pomalo poput federacije", dodaje Krajan.

„Ovi mikrobi su naši saputnici."

Ne bi bilo loše da to zapamtimo - zarad dobrobiti našeg i fizičkog i, vrlo verovatno, mentalnog zdravlja.

* Da li razmišljate jasno? 29 razloga zašto ne razmišljate i šta da učinite po tom pitanju Mirijam Frankel i Meta Vorena objavio je izdavač Hoder Studio.

---

Pratite nas na Fejsbuku,Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na bbcnasrpskom@bbc.co.uk

( BBC News na srpskom )