Elme a mikrobán

Már megtörte az újévi fogadalmat? Felróhatod a mikrobáidra?

1. ábra. Évente emberek milliói élik át ugyanazt a rutint, amely a rossz étkezési szokásokat tartja fenn az ünnepi szezonban, és elhatározzák, hogy az új évben jobban járnak. De miért követi olyan nehéz ezeket az ígéreteket? Kép: Katie McDermott

Az idegtudósok több éve tanulmányozzák azokat az idegpályákat, amelyek túlevéshez és étvágyhoz vezetnek [1]. De egyre nyilvánvalóbb, hogy a mikrobiológusoknak szerepet játszhatnak rossz étkezési szokásaink alapjának feltárásában. Ilyen vagy olyan módon az autizmustól a cukorbetegségig minden összekapcsolódott a bélben élő mikrobák csoportjával (mikrobiom). Tehát csak idő kérdése volt, amíg a tudósok megvizsgálták, hogy a beledben lévő kis lények milliárdjai miként keverhetik össze a legjobb szándékoddal a helyes étkezést [2].

2. ábra. A bél-agy keresztbeszélés „AGRP-POMC” modellje.

Tehát elképzelheti, hogy a mikrobák az éhséghormonjaink szabályozásával képesek befolyásolni a teltségérzetünket vagy az étvágyat. Valójában azoknak az embereknek, akiknek gyomrában a Helicobacter pylori baktérium van, lényegesen alacsonyabb a ghrelin szint a véráramban [3]. Bizonyíték van arra is, hogy azok az emberek, akik antibiotikumokat szednek a gyomorfekélyhez társuló H. pylori felszámolására, nagyobb valószínűséggel híznak a kezelést követő hat hónapban [4]. Ennek oka lehet az antibiotikum-kezelés egyéb mellékhatásai, de azokban az országokban, ahol a populáció alacsonyabb hányada rendelkezik gyomrában a H. pylori-szal, általában magasabb az elhízás is (3. ábra). Ezenkívül a H. pylori fertőzés prevalenciája csökkent az elmúlt évtizedekben [5]. Ezek az eredmények együtt arra a hipotézisre vezettek, hogy ennek a szervezetnek a mikrobiotából való elvesztése hozzájárulhat a modern elhízási járványhoz [4]. És a gyomrom zúg!

A közelmúltban a kutatók bizonyítékokat találtak arra vonatkozóan, hogy a bél alacsony oxigéntartalmú körülmények között szaporodó baktériumokból származó salakanyagok, például acetát stimulálhatják az éhséget és elhízást okozhatnak [6]. Amikor az egér belében lévő mikrobákat antibiotikumokkal elölték, a kutatók azt találták, hogy lényegesen kevesebb acetát termelődik, és ez egybeesik a cukortároló hormon inzulin csökkenésével [6]. A szerzők ezután bebizonyították, hogy a baktériumok által termelt acetát önmagában is növelheti az inzulinszintet és a súlygyarapodást azáltal, hogy az egerek gyomrát vagy agyát acetáttal injektálja. A kutatók ezt követően levágták a bél és az agy közötti üzenetek továbbításáért felelős vagus beidegződést, és ez megakadályozta az acetát hozzáadásakor korábban megfigyelt inzulinemelkedést. Ezért úgy tűnik, hogy a bélben termelődött és az agyba juttatott acetát megváltoztathatja étvágyát - legalábbis ha egér vagy [6]!

Ez semmiképpen sem jelenti azt, hogy a bél mikrobiotája rossz agymosó gép. Úgy tűnik, ez is segít abban, hogy „jó” döntéseket hozzon az evésről. Például azt találták, hogy azok az egerek, amelyeknek nincs bélmikrobája, többet fogyasztanak nagy koncentrációjú cukoroldatból, mint mikrobákkal töltött társaik [7]. Ha a mértéktelen evés stresszes helyzetben és rendkívül kínos társasági eseményeken a te dolgod, akkor a bél mikrobiotádja közvetett módon is segíthet elkerülni az ilyen felbontást romboló mozdulatokat azáltal, hogy boldog vagy nyugtató jelzőmolekulákat termel. Például a Lactobacillus rhamnosus baktérium nagy mennyiségben termeli a GABA gátló neurotranszmittert, amely csökkent szorongással és depresszióval társul. Azok az egerek, akiket ezzel a baktériummal dúsított húslevessel tápláltak, kevesebb szorongásos magatartást mutattak, mint a baktérium nélküliek, több időt töltöttek az útvesztő nyílt területein, és hosszabb ideig kellett lemondaniuk, ha olyan oszlopban kellett úszniuk, ahonnan nem tudtak elmenekülni [8]. A szerzők azonban azt is megjegyzik, hogy más baktériumok és más neurotranszmitterek fontosak lehetnek az általuk észlelt csökkent szorongás szempontjából, ezért még ne farkasszemet a Lactobacillus rhamnosust!

Tekintettel arra, hogy sikertelen újévi fogadalmakkal indultunk, elgondolkodhat azon, hogy milyen hatással lehet egészségére és a bél mikrobáira, ha összeomlási étrenddel próbálják megmenteni ezt az állásfoglalást. Kaakoush és munkatársai azt találták, hogy a magas zsírtartalmú egészségtelen táplálékot és az egészséges sovány chow-t felváltva tápláló patkányok kisebb testtömeg, zsírtömeg és zsírhormon (leptin) termelés növekedését mutatták, mint azok, amelyek csak ócska ételt fogyasztottak, bár a bél mikrobiotája megkülönböztethetetlen [9]. Tehát bár lehet, hogy karcsúbb testalkatú lesz, ha megpróbálja megfordítani a diétáját, a mikrobák mégis emlékezni fognak arra, amit tegnap este!

MEGJEGYZÉS: Semmi esetre sem vagyok orvos, és nem nyújtok orvosi tanácsot. Fontos megjegyezni, hogy a bél mikrobiotája létfontosságú szerepet játszik abban, hogy olyan vitaminokat és ásványi anyagokat állítson elő, amelyeket nem tud előállítani, a bél egészségét megőrzi, és megvédi Önt számos fertőző betegséget okozó szertől. És hogy pontosan hogyan teszi ezt, nem teljesen érthető.

Ezúton is szeretnék köszönetet mondani Matias Andinának a hozzászólásom kivételesen hasznos szerkesztéséért.

[1] Atasoy, Deniz, J. Nicholas Betley, Helen H. Su és Scott M. Sternson. "Az éhség idegi áramkörének felépítése." Nature 488, no. 7410 (2012): 172-177.

[2] Alcock, Joe, Carlo C. Maley és C. Aktipis. „Az étkezési magatartást manipulálja a gyomor-bél mikrobiota? Evolúciós nyomás és lehetséges mechanizmusok. ” Bioessays 36, no. 10 (2014): 940-949.

[3] Osawa, Hiroyuki, Masamitsu Nakazato, Yukari Date, Hiroto Kita, Hirohide Ohnishi, Hiroaki Ueno, Tomomi Shiiya, Kiichi Satoh, Yumiko Ishino és Kentaro Sugano. "A gyomor-ghrelin károsodása a Helicobacter pylori-val összefüggő krónikus gyomorhurutban." A Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 90, no. 1 (2005): 10-16.

[4] Lender, N., N. J. Talley, P. Enck, S. Haag, S. Zipfel, M. Morrison és G. J. Holtmann. „Összefoglaló cikk: asszociációk a Helicobacter pylori és az elhízás között - ökológiai tanulmány.” Táplálék-farmakológia és terápiák 40, sz. 1 (2014): 24-31.

[5] Nakajima, Shigemi, Yorihiro Nishiyama, Miyoko Yamaoka, Takashi Yasuoka és Eisai Cho. „A Helicobacter pylori fertőzés és a gyomor-bélrendszeri betegségek prevalenciájának változásai az elmúlt 17 évben. Gasztroenterológiai és hepatológiai folyóirat 25, sz. s1 (2010): S99-S110.

[6] Perry, Rachel J., Liang Peng, Natasha A. Barry, Gary W. Cline, Dongyan Zhang, Rebecca L. Cardone, Kitt Falk Petersen, Richard G. Kibbey, Andrew L. Goodman és Gerald I. Shulman. „Az acetát egy mikrobiom – agy – β-sejt tengelyt közvetít a metabolikus szindróma elősegítése érdekében”. Természet 534, sz. 7606 (2016): 213-217.

[7] Swartz, Timothy David, F. A. Duca, Tomas De Wouters, Yassine Sakar és Mihai Covasa. „A bél 1-es típusú ízreceptor 3 és a nátrium-glükóz luminalis transzporter-1 expressziójának és a megnövekedett szacharózbevitel szabályozása egerekben, akiknek nincs bélmikrobiota”. British Journal of Nutrition 107. sz. 05 (2012): 621-630.

[8] Bravo, Javier A., Paul Forsythe, Marianne V. Chew, Emily Escaravage, Hélène M. Savignac, Timothy G. Dinan, John Bienenstock és John F. Cryan. "A Lactobacillus törzs lenyelése szabályozza az érzelmi viselkedést és a központi GABA-receptor expresszióját egy egérben a vagus idegen keresztül." A Nemzeti Tudományos Akadémia folyóirata 108. sz. 38 (2011): 16050-16055.

[9] Kaakoush, NO, Martire, SI, Raipuria, M., Mitchell, HM, Nielsen, S., Westbrook, RF and Morris, MJ „A cafeteria étrend váltakozó vagy folyamatos kitettsége a bél mikrobiotájának hasonló elmozdulásaihoz vezet diéta". Molekuláris táplálkozás és élelmiszer-kutatás (2016). doi: 10.1002/mnfr.201500815