Odkrycie wrocławskich naukowców może dowodzić, że toksyny produkowane przez bakterie jelitowe (metaboliczna endotoksemia), podobnie jak długotrwały stres czy niewłaściwa dieta, wpływają destrukcyjnie na pracę mózgu, w konsekwencji prowadząc m.in. do rozwoju chorób neurodegeneracyjnych. Jak podkreśliła uczelnia w swoim komunikacie, badanie miało pionierski charakter i jest kontynuowane.
Toksyczny duet w jelitach
Zespół z UMW badania związane z mikrobiomem prowadzi od lat. Badania te dotyczyły wcześniej głównie osi jelita–serce, koncentrując się na zależności między nieprawidłowym składem mikroflory jelitowej (czyli dysbiozą jelit) a chorobami sercowo-naczyniowymi. W ramach jednego z badań został przeanalizowany mikrobiom osób z chorobą niedokrwienną serca. Stwierdzono u nich nieprawidłowe wartości dwóch metabolitów produkowanych przez bakterie jelitowe: endotoksyny i indoksylu. Jak tłumaczą naukowcy, to toksyczny duet, który przenika do krwi, powodując przewlekły stan zapalny śródbłonka naczyń krwionośnych. A stąd już niedaleka droga do rozwoju miażdżycy i związanej z nią choroby niedokrwiennej serca.
– Wcześniej nie analizowano wpływu niskich, nieistotnych klinicznie stężeń indoksylu i endotoksyny na śródbłonek naczyń krwionośnych, więc było to nowatorskie badanie – powiedziała prof. Beata Sobieszczańska, która kieruje zespołem badawczym. Naukowcy dalej poszli tą drogą i założyli, że skoro toksyczne substancje są one w stanie dostać się do krwiobiegu i uszkadzać śródbłonek naczyń krwionośnych, to muszą wyrządzać więcej szkód w organizmie. Dlatego pod lupę wzięli oś jelita–mózg.
Co toksyny z jelit robią z mózgiem?
Jak podkreśliła prof. Sobieszczańska, rezultaty badania okazały się niezwykle ciekawe. – Jak wiadomo bariera krew–mózg uniemożliwia przenikanie do centralnego układu nerwowego większości substancji. Poza tą barierą „strażnikami” mózgu są komórki mikrogleju, które reagują natychmiast w razie zagrożenia, organizując chemiczną obronę przed intruzem. Bariera ta nie jest jednak doskonała, zawodzi w określonych sytuacjach. I właśnie odkryliśmy, że metaboliczna endotoksemia, a więc bardzo niski poziom endotoksyny w połączeniu z obecnością nasyconego kwasu tłuszczowego w surowicy, stymuluje makrofagi, a także ludzkie komórki mikrogleju mózgu do produkcji cytokin prozapalnych i rodników tlenowych. Mediatory zapalne uwalniane przez makrofagi mogą obniżać barierę krew–mózg, otwierając bakteryjnym metabolitom drogę wprost do mózgu – wytłumaczyła.
Jak chronić mózg przed toksynami z jelit?
Naukowcy mają ważną podpowiedź dla każdego: ważna jest zdrowa dieta, ale też umiar. – Żaden nadmiar we florze jelitowej nie jest korzystny, podobnie jak niedobór. Okazuje się, że szkodzić mogą nawet bakterie probiotyczne, np. Lactobacillus, powszechnie uważane za zdrowe i niezbędne do prawidłowej pracy jelit. Naturalnie występują w kiszonkach czy jogurtach, a suplementowane są na ogół podczas antybiotykoterapii. Wykazano jednak, że nadmiar produkowanego przez te bakterie kwasu mlekowego moduluje hormony metaboliczne – leptynę i grelinę, co prowadzi wprost do oporności na insulinę, otyłości i związanych z nią chorób – powiedziała prof. Sobieszczańska.
Ale jak dodała, do produkcji szkodliwych metabolitów dochodzi nie tylko na skutek złej diety. Bakterie żyjące w jelitach są niezwykle wrażliwe także na inne czynniki. Jednym z bardziej istotnych jest stres, nawet gdy jest krótkotrwały. W trakcie stresu, choćby chwilowego, organizm wydziela hormony stresu, np. kortyzol. Wykazano, że na skutek ich działania zmienia się środowisko jelit, które staje się niekorzystne dla bakterii probiotycznych, co powoduje ich ucieczkę przez okres nawet tygodnia.
Zespół naukowców z Wrocławia już zapowiada kontynuację badań i stawia konkretne pytanie: skoro metabolity bakterii jelitowych uszkadzają neurony, to być może ich rola w powstawaniu zaburzeń pracy mózgu jest większa, niż mogliśmy przypuszczać? W opinii prof. Beaty Sobieszczańskiej bez wątpienia jest to otwarcie nowej naukowej ścieżki.
