Äskettäin Nature-lehdessä julkaistiin toinen artikkeli, jossa syytetään monista ihmisten sairauksista, mukaan lukien mielisairauksista, mikrobit - suoliston asukkaat. Puoli vuosisataa tutkittua suoliston bakteereja, tutkijat eivät ole pystyneet selvittämään, mitä ne tuovat enemmän - hyötyä tai haittaa. Mutta onnistuimme varmistamaan, että muun muassa mikrobit voivat aiheuttaa muutoksia ihmisen käyttäytymisessä ja mielenterveydessä. Kääntämme heidän signaalit mikrobikieleltä ihmisen kielelle ja kutsumme lukijaa päättämään itse, ovatko bakteerit ystäviä vai vihollisia (mutta emme lupaa, että ne eivät vaikuta hänen mielipiteensä).
Tietoja mikrobista ja ihmisistä
Muistatko Neuvostoliiton sarjakuvaa hirvistä, jonka sarvilla metsäeläimet ratsastivat ja tekivät sinne talon? Kehomme on sama hirvi miljoonille yksisoluisille organismeille (joista suurin osa on bakteereja), joita kutsutaan yhdessä mikrobeiksi, mikroflooraksiksi tai mikrobiotiksi. Voit jopa sanoa, että me ja mikrobimme muodostamme yhden meta-organismin, jota on pidettävä kokonaisuutena, koska mikään mikrobe ei sisällä ihmisiä.
Ihmiset ja mikrobit ovat yhdistyneet elävän organismin tarvitseman arvokkaimman osan - ruoan - nimissä. Ihmiset tietävät, kuinka se saadaan, ja mikrobit voivat sulattaa sen. Rauhanomaisen rinnakkaiselon vuoksi heidän on kuitenkin täytettävä hyökkäyssopimus. Siksi toimimalla immuunisolujen kertymiseen suoliseinämään, bakteerit lieventävät mahdollista immuunivastetta. Jos näin ei tapahdu esimerkiksi bakteerien puutteen vuoksi, ihmisen immuniteetti muuttuu aggressiivisemmaksi. Luultavasti tästä syystä lapsille, jotka kasvavat olosuhteissa, joissa on vähäistä bakteeripitoisuutta (puhtaat, kontaktissa äidin ja hänen maitoonsa), kehittyy todennäköisemmin allergioita ja autoimmuunisairauksia. Mikrobit puolestaan eivät tuhoa suolen seinämää. He ovat kuitenkin rauhanomaisia naapureita vain kunnes ne tunkeutuvat ihmiskehoon. Siellä ne aiheuttavat vakavaa tulehdusta,joita ei ole helppo käsitellä.
Lisäksi mikrobit vaativat etujensa suojaamista. Esimerkiksi heille on tärkeää, että he saavat säännöllisesti ruokaa ja että suolen seinä ei vahingoita heitä. Tätä varten ne vapauttavat signalointimolekyylejä, jotka säätelevät ympäröivien isäntäsolujen aktiivisuutta, esimerkiksi entsyymien imeytymistä tai eritystä tai jopa rasvan laskeutumista (kyllä, on todisteita siitä, että liikalihavuus liittyy suoliston mikrobiootan epätasapainoon). Ja lopuksi, tällainen rinnakkaiselo johtaa joskus outoihin vaikutuksiin. Esimerkiksi mikrobit voivat niellä tai muokata isännän käyttämiä lääkkeitä, mikä joskus vähentää merkittävästi hoidon tehokkuutta. Tai ne voivat erittää DNA: ta (osana geeninvaihtoa muiden bakteerien kanssa), jonka ympäröivät isäntäkudokset voivat absorboida. Toistaiseksi ei ole olemassa yksiselitteistä näyttöä siitä, että bakteerigeenit toimisivat suolen seinämän soluissa. Samanlaisia tapauksia tunnetaan kuitenkin hyönteisissä ja matoissa. Ja ihmisgenomissa löydettiin joitain sekvenssejä, jotka ovat epäilyttävän samanlaisia kuin bakteeriperäiset. Todennäköisesti meillä ja mikro-asukkaillamme on hiukan enemmän yhteistä kuin ensi silmäyksellä näyttää.
Mitä mikrobit tekevät ihmiskehossa? Kuva: Mikhail Fomin, ullakko.
Toisaalta käy ilmi, että vaara on aina lähellä. Toisaalta siitä on mahdotonta päästä eroon, koska mikrobien puuttuminen muuttuu vielä pahemmiksi seurauksiksi kuin niiden esiintyminen. Joten esimerkiksi "hygieenisen hypoteesin" mukaan liiallinen puhtauden ja hygienian pyrkiminen on haitallista terveydelle, ja lapsen varhainen kosketus bakteereihin ja allergeeneihin päinvastoin vahvistaa immuunijärjestelmää. Kuitenkin edelleen julkaistaan artikkeleita, joiden tekijät pitävät mikrobia loisista, jotka käyttävät ihmisiä omaan tarpeeseensa. Ja tässä mikrobiootan vaikutuksesta ihmisen hermostoon tulee vahva argumentti.
Mainosvideo:
Polku aivoihin vatsan läpi
Vaikuttaa siltä, missä on aivot ja missä vatsa? Siitä huolimatta, ensimmäinen asia, jonka vartalo tarvitsee selviytyäkseen, on ruoka, mikä tarkoittaa, että aivojen on selvästi ymmärrettävä, onko siellä olemassa, mitä sille tapahtuu ja toimiiko ruuansulatusjärjestelmä hyvin. Erityisesti tätä varten enterokromafiinisolut sijaitsevat suolen seinämässä - mikrorauhasissa, jotka erittävät monia sääteleviä aineita. Jotkut heistä vaikuttavat lähellä oleviin soluihin, stimuloimalla tai hidastamalla ruuansulatusta. Toiset aktivoivat suolen seinämän neuroneja, erityisesti emättimen hermoosan päätä, joka menee suoraan aivoihin. Lisäksi suoliston pinnan alla on tuskallisia loppuja, jotka reagoivat myös enterokromaffiinisolujen erittämiin aineisiin ja voivat merkitä, että vartalo on syönyt jotain väärin. Lopuksi suolen seinämä on täynnä immuunisoluja,herkkä tunkeutuville aineille. Kun vihollinen havaitaan, nämä solut laukaisevat tulehduksen, kun taas vapautuu aineita, jotka vaikuttavat hermoihin ja päästävät verenkiertoon. Siksi stressi voi siirtyä paikallisesta globaaliin.
Tietysti myös tietoa bakteerien aktiivisuudesta ilmestyy nopeasti aivoihin. Ensinnäkin "rauhanomaiset" mikrobit stimuloivat ruuansulatusta ja monet ruuat, joita ne sulavat tai syntetisoivat, pääsevät verenkiertoon. Esimerkiksi lyhytketjuiset rasvahapot (hajottamalla ne, saamme 5-10% päivittäisestä energiasta). Aivosoluissa on reseptoreita, jotka tarttuvat niihin ja antavat kylläisyyden tunnetta. Lisäksi aivot kehittyvät paremmin energiavarojen saatavuuden myötä. Skitsofrenia ja kaksisuuntainen mielialahäiriö ovat yleisempiä lapsilla, jotka ovat aliravittuja kohdussa. Lyhytaikaisten rasvahappojen määrän lisääntyminen veressä päinvastoin stimuloi oppimista ja muistia.
Toiseksi, bakteerit kommunikoivat aktiivisesti suolen seinämän kanssa (ja sen kautta - isännän aivojen kanssa) vapauttaen aineita, jotka vaikuttavat enterokromaffiinisoluihin. Mielenkiintoista on, että bakteerien signalointiaineet ovat yksinkertaisesti omien hormoniemme ja välittäjäaineidemme analogioita: osoittautui, että suoliston mikrofloora voi tuottaa norepinefriiniä, dopamiinia, serotoniinia, testosteronia, histamiinia sekä välittäjäaineiden gamma-aminovoihappoa ja proteiineja - ruokahalua sääteleviä aineita (esimerkiksi greliini ja leptiini). Lisäksi jotkut bakteerit voivat erittää bentsodiatsepiineja, aineita, joilla on rauhoittava vaikutus (sukulaistensa keskuudessa, esimerkiksi kuuluisa trankvilisaattori fenatsepaami). Tutkijat uskovat, että kaikki nämä signalointimolekyylit ovat hyvin vanhoja ja bakteerit käyttivät niitä kommunikoimaan keskenään takaisin noina päivinä.kun monisoluiset organismit olivat juuri kehittymässä. Eli suoliston mikrofloora toimii ylimääräisenä rauhana ihmiskehossa.
Kuva: Mikhail Fomin, ullakko.
Joten mitä mikrobit haluavat?
Ensinnäkin mikrobien motivaatio ei ole vaikeaa: he haluavat ruokaa. Jos heille ei ole tarpeeksi ravinteita, ne voivat erittää aineita, jotka stimuloivat tuskallisia loppuja suolistoseinämässä. On jopa pelottavaa hypoteesia, jonka mukaan vauvojen koliikkia aiheuttavat myös bakteerit: kipu saa kehon ohjaamaan sisäiset energialähteet suoliston alueelle, ja itku (johtuen aivojen mikrobien vaikutuksesta) houkuttelee vanhempia, jotka yrittävät ruokkia vauvaa, rauhoittaa sitä.
Jos omistaja on tarpeeksi vanha, on mahdollista säädellä hänen ruuantuotantoaan suoraan hänen hermostonsa kautta. Esimerkiksi, jos riittävästi ruokaa, jotkut hyödyllisistä naapureistamme syntetisoivat välttämätöntä aminohappoa tryptofaania, joka on perustana kehomme serotoniinin, ns. Onnellisuushormonin, tuotannolle. Serotoniini puolestaan säätelee hermoston toimintaa aiheuttaen kylläisyyden, rauhallisuuden ja ilon tunteita. Ruoan puuttuessa mikrobihormonit ja välittäjäaine voivat siirtää käyttäytymistä kohti ahdistusta ja tutkittavaa käyttäytymistä. Kuuluisessa kokeilussa tutkijat siirsivät mikroflooran hiiren riviltä, jolla oli lisääntynyt ahdistus, normaaleihin hiiriin, ja myös heidän ahdistuksen taso nousi. Mikrobiootan piirteitä on havaittu myös ihmisillä, joilla on käyttäytymishäiriöitä, kuten niillä, jotka kärsivät masennuksesta, skitsofreniasta ja anoreksiasta. Tutkijoiden mielestä suolistobakteerien aiheuttama välittäjäaineiden epätasapaino voi olla syy näihin häiriöihin.
Lisäksi bakteerit haluavat suosikkiruokaa. Mikrobiota koostuu monen tyyppisistä bakteereista, jotka eroavat toisistaan ruokavalionsa suhteen. Ja jokainen bakteerityyppi pyrkii toimimaan isännän kehossa siten, että se syö usein juuri heidän suosikki aineitaan. Tästä syystä suoliston mikrofloora koostumus eroaa myös ihmisissä, jotka noudattavat erilaisia ruokavalioita: hallitsevat mikrobit aiheuttavat halun erityyppisten ruokien suhteen. He voivat saavuttaa tämän esimerkiksi jakamalla makuhermoja uudelleen. On tunnettua, että makutunne voi muuttua suolistoleikkausten aikana, jolloin mikrobikoostumus väistämättä muuttuu. Mutta jopa niissä, jotka noudattavat samaa ruokavaliota, bakteerit voivat aiheuttaa muutoksia ruokailutarpeissa. Tutkijat ovat verranneet makeisten virtsaan bakteeriaineiden pitoisuutta ja makeisiin välinpitämättömiä ihmisiä,joka kuitenkin söi saman. Kävi ilmi, että nämä virtsassa olevat aineet ovat erilaisia! Osoittautuu, että sokerin himo voi olla mikrofloran omaisuus, ei sen omistajan. Joten jos näyttää siltä, että olet patologisesti rakastunut suklaaseen, niin on mahdollista, että mikrobit todella rakastavat sitä.
Lopuksi, mikrobit haluavat matkustaa, päästä muihin organismeihin ja vaihtaa geenejä etäisten sukulaisten kanssa, jotka asuvat muiden isäntien kanssa. Siksi heille olisi hyödyllistä lisätä henkilön sosiaalisuutta. Itse asiassa on todettu, että hiiriissä, jotka on kasvatettu alkioista vapaassa ympäristössä, käyttäytyy samalla tavalla kuin autistisilla ihmisillä, koska he eivät saa sisäistä seurustelua. Tutkijat ovat myös tunnistaneet eroja autismispektrihäiriöisten lasten mikrobiotassa terveiden lasten verrattuna. Useimmat autistiset lapset rajoittavat kuitenkin ruokavalionsa pieneen ruokasarjaan. Uskotaan, että tämä johtuu heidän mikroflooransa epätasapainosta: jotkut mikrobit ovat monia, toiset ovat melkein yhtään, siksi makuvalinnat ovat voimakkaasti puolueelliset, eikä bakteereista ole tarpeeksi kutsua sosiaalisuuteen.
Tarttuva ruokahalu
Joten monet käyttäytymispiirteet tai häiriöt voivat olla luonteeltaan bakteereja. Tämä johtaa kahteen johtopäätökseen, jotka todennäköisesti vaikuttavat tulevaisuuden lääketieteeseen.
1) Mikrobit voivat välittää käyttäytymispiirteitä.
Tätä tukee hiirikokeilu, jossa mikrofloorasiirto muutti heidän käyttäytymistään hälyttävämmäksi. Lisäksi tutkijat ovat laskeneet, että liikalihavilla ihmisillä, joilla on läheisiä tuttavia, on suurempi riski kehittää sama oire. On mahdollista, että taipumus liikalihavuuteen voidaan myös välittää mikrobien mukana, vaikka tätä ei ole vielä osoitettu suoraan. Lopuksi on olemassa hypoteesi, jonka mukaan makuvalinnat (jotka, kuten jo tiedämme, voivat muuttua myös bakteerien vaikutuksesta) ovat läheisempiä saman perheen jäsenissä kuin tuntemattomissa ihmisissä. Tämä todennäköisesti antaa mahdollisuuden paljastaa "äidin borschin salaisuus" - kotona valmistetut ruoat voivat tuntua maukkaammalta kuin muut, ei vain siksi, että henkilö tottuu siihen lapsuudesta, vaan myös siksi, että hänen sukulaisillaan on bakteereja lähinnä hänelle,jotka vaativat samoja ravintoaineita.
2) Käyttäytymisominaisuuksia voidaan hoitaa mikrobilla.
Yhä useammat sairaudet näyttävät liittyvän eroihin suoliston mikrobiotassa. Esimerkiksi äskettäin tutkijat pystyivät 100 prosentilla tapauksista erottamaan masennuksesta kärsivät ihmiset terveistä ihmisistä käyttämällä vain ulosteanalyysiä. Ja kun syy selviää, mahdollisuudet hoitoon avautuvat. Ja huolimatta siitä, että yleisesti saatavilla olevaa mikrobihoitoa ei ole vielä kehitetty, erilliset tutkimukset osoittavat uskomattomia tuloksia. Esimerkiksi sama masennus voitaisiin parantaa menestyksekkäämmin, kun masennuslääkkeitä yhdistettiin antibiooteihin (tuhoaa ylimääräiset suoliston asukkaat). Ja ulostesiirrot (monimutkaiset toimenpiteet, joissa bakteerit poistetaan terveiden ihmisten ulosteesta, pakataan kapseliin ja syötetään potilaille, joilla on niitä) ovat vähentäneet autismin oireiden vakavuutta ihmisillä. Lopuksi, mikrobien ehkäisy on myös tuottanut hedelmää:Niille, joita ruokittiin säännöllisesti probiootteilla (ts. mikrobien joukko "normaalista" mikrofloorasta), kukaan ei kehittänyt joko Aspergerin tai huomiovajeen hyperaktiivisuuden häiriöitä, kun taas kontrolliryhmässä 17% lapsista kasvoi yhdellä näistä käyttäytymishäiriöistä.
***
Viimeisimmät uutiset suolinaapureidemme elämästä saavat meidät harkitsemaan uudelleen elämänäkymiämme. Suuri osa siitä, mitä aiemmin pidettiin luovuttamattomana (ja joskus parantamattomana) ihmiskehon ominaisuutena, osoittautuu mikrobien epätasapainon seuraukseksi. Mietit tahattomasti: missä on oikea henkilö, joka ei ole näiden mikroskooppisten manipulaattorien alainen? Sillä välin tutkijat etsivät tapaa neuvotella heidän kanssaan, suositellaan olematta paniikkia ja juoda kefyriä: tutkimukset ovat osoittaneet, että maitohappobakteerit eivät vain paranna ruuansulatusta, vaan myös piristävät, ja on hauskempaa odottaa seuraavia löytöjä.