Czy bakterie jelitowe są winne lęku, depresji w otyłości?
Otyłości wywołanej dietą wysokotłuszczową mogą towarzyszyć zmiany w bakteriach jelitowych, które zmieniają chemię mózgu w taki sposób, aby wywołać niepokój i depresję.
Do takiego wniosku doszli naukowcy z Joslin Diabetes Center of Harvard Medical School w Bostonie, Massachusetts i współpracownicy po zbadaniu związku między drobnoustrojami jelitowymi a funkcją mózgu u myszy z otyłością wywołaną dietą.
Przedstawiają swoje odkrycia w artykule, który jest obecnie publikowany w czasopiśmie Psychiatria molekularna.
W artykule zauważają, jak podawanie zwierzętom antybiotyków - co zmieniło skład ich bakterii jelitowych - zmniejszyło stan zapalny, poprawiło „sygnalizację insuliny w mózgu” i zmniejszyło „oznaki niepokoju i depresji”.
„To, co mówi to badanie”, mówi starszy autor badania C. Ronald Kahn, profesor medycyny na Uniwersytecie Harvarda i współprzewodniczący Sekcji Integratywnej Fizjologii i Metabolizmu w Joslin Diabetes Center, „to fakt, że wiele rzeczy w diecie może wpływać sposób funkcjonowania mózgu, ale jedną z tych rzeczy jest sposób, w jaki dieta zmienia bakterie jelitowe lub mikroby ”.
Otyłość, cukrzyca i drobnoustroje jelitowe
Otyłość i cukrzyca to poważne problemy zdrowotne na całym świecie. Od 1975 roku rozpowszechnienie na całym świecie wzrosło prawie trzykrotnie. Globalne dane za 2016 rok szacują, że około 650 milionów ludzi, czyli 13 procent światowej populacji, jest otyłych.
Znaczna część tej epidemii otyłości jest napędzana dietą bogatą w tłuszcz i „wysokokaloryczną żywność”, a także ograniczeniem aktywności fizycznej.
Globalne wskaźniki cukrzycy również znacznie wzrosły w ciągu ostatnich 30 lat. W latach 1980–2014 wzrosły ze 108 do 422 mln.
Zdecydowana większość przypadków to cukrzyca typu 2, która jest spowodowana głównie nadwagą i brakiem aktywności fizycznej.
Nasze jelita zawierają ogromne i złożone populacje drobnoustrojów, które wywierają znaczący wpływ na nasze zdrowie, zwłaszcza poprzez ich wpływ na metabolizm i funkcje odpornościowe.
Dieta jest uznawana za główny czynnik wpływający na skład drobnoustrojów jelitowych, podobnie jak w przypadku otyłości i cukrzycy typu 2. Efekt ten występuje przez całe nasze życie, podczas którego średnio 66 ton pożywienia przejdzie przez nasze jelita.
Sondowanie związku z zaburzeniami nastroju
W swoim artykule badawczym naukowcy zauważają, że cukrzyca i otyłość „są związane ze zwiększonym poziomem lęku i depresji”.
Ponadto objawy tych zaburzeń nastroju można replikować u myszy, karmiąc je dietą powodującą otyłość.
Zespół rozważał, czy mikrobiom jelitowy może być czynnikiem w tym związku, ponieważ inne badania wykazały, że zmiana składu bakterii jelitowych u myszy „może poprawić zachowanie neurologiczne”.
W poprzedniej pracy odkryli, że zmiany w bakteriach jelitowych były częściowo odpowiedzialne za otyłość myszy karmionych dietą wysokotłuszczową, cukrzycę i „powiązane choroby metaboliczne”.
Odkryli również, że podanie zwierzętom antybiotyków, które zmieniły ich bakterie jelitowe, odwróciły te warunki.
W tym nowym badaniu naukowcy dodali nową funkcję do poprzedniego zestawu eksperymentów. Po rozwinięciu się otyłości i cukrzycy w wyniku karmienia dietą wysokotłuszczową myszy przeszły testy behawioralne na lęk i depresję.
Testy te były takie same, jak te stosowane w badaniach przesiewowych leków na zaburzenia nastroju.
Mikroby jelitowe i insulinooporność
Dodatkowe testy wykazały, że myszy karmione dietą wysokotłuszczową wykazywały zachowania, które „odzwierciedlały zwiększony niepokój i depresję” w porównaniu z myszami karmionymi normalną dietą.
Ale kiedy myszom podano antybiotyki w wodzie do picia, poziom podwyższonego lęku i depresji zniknął, a zachowanie zwierząt „powróciło do normy”.
Czy zmiany w składzie drobnoustrojów jelitowych wywołane przez antybiotyki mogą być odpowiedzialne za zmniejszenie zachowań lękowych i depresyjnych?
Aby przetestować ten pomysł, naukowcy przenieśli próbki kału, które są obciążone bakteriami jelitowymi, z otyłych myszy z cukrzycą i otyłych wywołanych dietą do jelit myszy wolnych od zarazków.
Myszy, które wcześniej były wolne od zarazków, zaczęły wykazywać podwyższony poziom niepokoju i zachowań depresyjnych. Jednak tak się nie stało, gdy oprócz bakterii jelitowych otrzymywali oni również antybiotyki.
Wreszcie badanie tkanki mózgowej wykazało, że dieta wysokotłuszczowa wywołała insulinooporność mózgu. Insulinooporność to stan, w którym komórki tracą zdolność wykorzystywania insuliny do przekształcania glukozy w energię i jest cechą charakterystyczną cukrzycy typu 2.
„Pokazaliśmy”, wyjaśnia prof. Kahn, „że podobnie jak inne tkanki ciała, te obszary mózgu stają się oporne na insulinę u myszy na diecie wysokotłuszczowej”.
Insulinooporność podawana myszom wolnym od zarazków
On i jego zespół odkryli również, że „ta reakcja na wysoką zawartość tłuszczu jest częściowo, a w niektórych przypadkach prawie całkowicie odwrócona przez wprowadzenie zwierząt antybiotykami”.
Ponadto naukowcy odkryli, że insulinooporność w mózgu została przeniesiona na myszy wolne od zarazków, gdy wprowadziły one drobnoustroje jelitowe od myszy na diecie wysokotłuszczowej.
To pokazuje, że prof.Kahn mówi, że „insulinooporność w mózgu jest przynajmniej częściowo pośredniczona” pod wpływem drobnoustrojów jelitowych.
Naukowcom udało się również wskazać niektóre przekaźniki chemiczne w mózgu zaangażowane w ten proces.
Chcą teraz określić, które drobnoustroje są odpowiedzialne za te zmiany, aw szczególności, które z wytwarzanych przez nie cząsteczek wywierają największy wpływ.
Chodzi o to, że może to prowadzić do suplementów lub leków promujących „profile metaboliczne”, które poprawiają zdrowie mózgu.
„Twoja dieta nie zawsze musi tylko zwiększać lub obniżać poziom cukru we krwi; zmienia również wiele sygnałów pochodzących z drobnoustrojów jelitowych, które docierają do mózgu ”.
Prof. C. Ronald Kahn
