Tajna naših crijeva koju je objasnio popularni Netflixov dokumentarac 

Konvencionalna znanstvena zajednica izučava tijekom proteklih četiri do pet desetljeća mikrobiom ili zajednicu mikroorganizama koje žive u nama i na nama. Od početka 21. stoljeća ujedno se i pažnja javnosti sve više usmjerava na važnu ulogu mikrobioma u održanju zdravlja čovjeka. 

Bakterije koje utječu na naše zdravlje 

Ipak, planetarni skok u popularizaciji mikrobioma doživjeli smo 2024. godine kada je izašao Netflixov dokumentarni film „Hack Your Health: The Secrets of Your Gut“ koji na zabavan i edukativan način daje uvid u važnost crijevnog mikrobioma za cjelokupno zdravlje. Kroz priče četvero ljudi s različitim zdravstvenim izazovima – od poremećaja prehrane do pretilosti i problema s osjećajem gladi – film prikazuje kako raznolikost bakterija u našim crijevima utječe na probavu, imunitet, raspoloženje i tjelesnu masu. 

Kroz sadržaj u filmu gledatelje vodi dr. Giulia Enders, njemačka liječnica i znanstvenica poznata po svojem bestseleru „Crijeva sa šarmom“. Dr. Enders jednostavno te istodobno stručno uvodi laike u složeni svijet crijevnog mikrobioma, objašnjavajući njegov utjecaj na probavu, imunitet i mentalno zdravlje. Njezina stručnost i pristupačan stil učinili su ovaj dokumentarac informativnim i zabavnim za širu publiku. 

U filmu se naglašava važnost raznolike prehrane bogate biljnim vlaknima, dok se istovremeno na pristupačan način objašnjavaju složeni pojmovi poput fekalne transplantacije te komunikacije crijeva s mozgom. Ovaj dokumentarac nudi znanstveno utemeljene informacije na razumljiv i duhovit način, potičući gledatelje da preispitaju svoje prehrambene navike i bolje razumiju važnost zdravlja crijeva. 

Crijevo je drugi mozak 

Sastav mikrobiote svakog čovjeka jedinstven je „otisak prsta”, a odraz je nasljeđa i načina života, posebice načina prehrane. Mikrobiota se danas razmatra kao „virtualni organ” koji utječe na pojavnost i tijek brojnih bolesti. Također, poznato je da postoji i povratna komunikacija između crijevne mikrobiote, mozga, kože i brojnih drugih tjelesnih sustava. 

Komunikacijske kanale između crijeva i mozga čine simpatički i parasimpatički živci te živci tzv. crijevnog živčanog sustava. Živac vagus, koji je dio parasimpatičkog sustava, dobro je poznat dio osovine probavni sustav-mozak, a posljednjih godina pokazao je ulogu i u dvosmjernoj „komunikaciji“ crijevne mikrobiote i mozga. Nadalje, živčane stanice u crijevima toliko su mnogobrojne i crijevni živčani sustav je toliko razvijen da se često naziva i „drugim mozgom“.  

Komunikacija između crijevne mikrobiote i središnjeg živčanog sustava odvija se prvenstveno putem spomenutog vagusa, uz posredovanje neuro-imuno-endokrinih medijatora. To pridonosi osjetilnim i motoričkim funkcijama kao što su osjećaji sitosti, mučnine, boli i drugo. Drugi važan kanal komunikacije je proizvodnja kratkolančanih masnih kiselina (SCFA), koje predstavljaju metaboličke produkte sastavnica crijevne mikrobiote i ujedno su signalne molekule uz pomoć kojih mikrobiota komunicira s raznim udaljenim organima u tijelu. 

Kako crijevne bakterije utječu na mozak, stres i ponašanje 

Osim što doprinosi pravilnoj funkciji probavnog sustava i prehrani, crijevna mikrobiota odgovorna je za regulaciju imunosnog sustava i središnjeg živčanog sustava, čime omogućuje stanje homeostaze organizma. Pojednostavljeno objašnjeno, homeostaza je proces kojim organizam održava stabilno stanje u unutrašnjosti stanice ili tijela, unatoč promjenama u vanjskom okolišu.  

Nekoliko neuroaktivnih molekula koje se proizvode u tijelu, poput gama-aminomaslačne kiseline (GABA), acetilkolina, serotonina i katekolamina, također potječu iz mikrobnih metabolita, a mnoge su izolirane iz crijevnih bakterija. Neurotransmiteri, odnosno kemijski spojevi koji prenose živčane impulse, a koje bakterije izlučuju u crijevni lumen, mogu potaknuti epitelne stanice da oslobađaju određene molekule koje zatim mogu regulirati neuralnu signalizaciju u enteričkom živčanom sustavu te tako utjecati na funkciju mozga i ponašanje domaćina. 

Održavanje raznolike i uravnotežene crijevne mikrobiote ključno je za homeostazu osi crijevo–mozak. Narušavanje te ravnoteže, poznato kao disbioza, može biti uzrokovano stresom, neuravnoteženom prehranom, lijekovima ili okolišnim čimbenicima, što može promijeniti razine neurotransmitera i poremetiti odgovor na stres. Promjene u sastavu mikrobiote uzrokovane stresom često su povezane s povećanom propusnošću crijeva („sindrom propusnog crijeva“), što pojačava neuroinflamatorni odgovor. Time se omogućuje ulazak bakterijskih produkata, poput lipopolisaharida (LPS), u krvotok, što pokreće imunološke odgovore i oslobađanje proupalnih molekula. 

Studije na životinjskim modelima bez mikrobiote (tzv. germ-free modeli) pokazale su da odsutnost crijevne mikrobiote dovodi do pojačanog odgovora na stres i abnormalnog ponašanja, što dodatno ističe ulogu mikrobiote u regulaciji neurorazvoja i ponašanja.  

Možemo li putem crijeva utjecati na emocije? 

Neuravnotežena crijevna mikrobiota (disbioza) može izazvati smetnje u osovini probavni sustav-mozak, što može dovesti do gastrointestinalnih, metaboličkih, ali i neuropsiholoških poremećaja. Možemo li ciljano modulirati naš „drugi mozak“ i njegove metabolite te tako regulirati raspoloženje?  

Prva istraživanja o povezanosti probave i raspoloženja, ali i tijela i uma proveli su Walter Bradford Cannon i William Beaumont. Cannonova studija s početka 20. stoljeća pokazala je da su određeni dijelovi gastrointestinalnog sustava osjetljivi na mentalna stanja poput interesa i pažnje, dok je Beaumont, prateći funkciju želuca jednog pacijenta, uočio povezanost između želučanih sekrecija i određenih raspoloženja. 

Walter Bradford Cannon, američki fiziolog s početka 20. stoljeća, značajno je pridonio razumijevanju povezanosti između emocionalnih stanja i funkcija gastrointestinalnog sustava. Njegova istraživanja pokazala su da su određeni dijelovi probavnog sustava osjetljivi na mentalna stanja poput interesa i pažnje. Na primjer, promjene emocionalnog stanja, poput anksioznosti ili uzbuđenja, mogu utjecati na pokretljivost želuca. William Beaumont bio je američki vojni kirurg koji je početkom 19. stoljeća stekao jedinstvenu priliku proučavati ljudsku probavu kroz slučaj Alexisa St. Martina, kanadskog trapera koji je preživio ozljedu trbuha, ostavljajući trajnu fistulu (otvor) u želucu. Tijekom deset godina, Beaumont je izveo 238 eksperimenata na St. Martinu, dokumentirajući različite aspekte procesa probave. U dva od tih eksperimenata, Beaumont je primijetio fiziološke promjene u želucu izazvane emocionalnim uzbuđenjem, uključujući refluks žuči i odgođeno pražnjenje želuca. Osim toga, zabilježio je nespecifične promjene u boji i sekreciji želučane sluznice izazvane emocijama, iako ne u eksperimentalnom kontekstu. Beaumontova zapažanja bila su pionirska u razumijevanju kako emocionalna stanja mogu utjecati na fiziologiju probavnog sustava. Njegov rad je postavio temelje za daljnja istraživanja u području psihofiziologije probave, koja su kasnije potvrdila da emocionalno uzbuđenje može povećati sekreciju želučane kiseline, dok emocionalno povlačenje može smanjiti tu sekreciju. Ova rana istraživanja naglasila su važnost razumijevanja povezanosti između uma i tijela, posebno kako emocionalna stanja mogu izravno utjecati na fiziološke procese poput probave.  

Od tih prvih istraživanja do danas, odmaknuli smo se od promatranja povezanosti probave i emocija samo kroz prizmu sekrecije i spontane pokretljivosti (motiliteta) probavnog sustava, prema sastavu mikrobiote i ulozi mikroorganizama u modulaciji raspoloženja. 

„Psihobiotici“ kao pomoć u liječenju psihijatrijskih bolesti 

Znanstvena istraživanja o primjeni probiotika u svrhu regulacije raspoloženja još su u začetcima, a glavnina rezultata dobivena je na životinjskim modelima. Ipak, ovo je područje obećavajuće i brzo se razvija; naime, provodi se velik broj studija s ciljem definiranja mehanizama djelovanja i koristi primjene odabranih sojeva mikroorganizama kod psihijatrijskih bolesti, psiholoških poremećaja i psihopatoloških stanja. Takve interdisciplinarne intervencije u budućnosti će doprinijeti boljem razumijevanju i primjeni raznih „biotika“ kao terapijske podrške. 

Neke intervencijske studije već su pokazale da određeni probiotici mogu pozitivno utjecati na raspoloženje (Lactobacillus casei Shirota) te na anksioznost i depresiju (Lactobacillus helveticus R0052 i Bifidobacterium longum R0175). Stoga je za pojedine probiotičke sojeve s potencijalom primjene u psihijatrijskim bolestima i stanjima irski znanstvenik Timothy Dinan 2013. godine uveo pojam „psihobiotici“ i tako dodatno naglasio dalekosežne učinke dvosmjerne komunikacije između mozga i mikrobiote. Psihobiotici, živi mikroorganizmi koji doprinose mentalnom zdravlju kroz utjecaj na osovinu crijevo-mozak, predstavljaju obećavajuću terapijsku opciju za određene psihijatrijske i neurorazvojne poremećaje. Pokazuju učinkovitost u ublažavanju stanja poput depresije, anksioznosti, nesanice, stresa, poremećaja iz autističnog spektra (ASD) te poremećaja prehrane. 

Kombinacije probiotika i prebiotika za mentalno zdravlje 

Prema rezultatima preliminarnih istraživanja, psihobiotici mogu značajno smanjiti simptome različitih psihijatrijskih poremećaja tako što utječu na razine neurotransmitera, reguliraju os hipotalamus–hipofiza–nadbubrežna žlijezda (HPA os), te poboljšavaju funkciju crijevne barijere putem kratkolančanih masnih kiselina (SCFA) i drugih metabolita. 

Sojevi koje najčešće svrstavamo u u psihobiotike su: Lactobacillus acidophilus, L. rhamnosus HA-114, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus helveticus R0052, Lacticaseibacillus rhamnosus R0011, Lactobacillus paracasei LA903, Lactobacillus casei LA205, Bifidobacterium longum R0175 i Lacticaseibacillus casei soj Shirota. 

Također, studije pokazuju da bi povoljan učinak mogli imati i prebiotici – uzimanje nekih oligosaharida povezano je s poboljšanjem koncentracije i snižavanjem razine kortizola, tzv. hormona stresa. Probiotičko-prebiotičke formulacije koje se koriste za mentalno zdravlje i ublažavanje stresa mogu sadržavati magnezij, vitamin B6, melatonin te ekstrakte ljekovitog bilja s dokazanim utjecajem na mentalno zdravlje.