„Autostrada” do głowy. Bakterie jelitowe mogą być częstymi gośćmi w… mózgu

Nauka od dawna bada fascynującą zależność między układem pokarmowym a ośrodkowym układem nerwowym, znaną jako oś jelitowo-mózgowa. Do tej pory większość naukowców skupiała się na „wędrówkach” hormonów, cząsteczek zapalnych czy produktów bakteryjnej przemiany materii. Jednak najnowsze badania przeprowadzone na Uniwersytecie Emory w USA dostarczają zdumiewających dowodów na to, że relacja ta może być znacznie bardziej dosłowna. Zaobserwowano, że w określonych warunkach żywe bakterie jelitowe mogą przedostać się bezpośrednio do mózgu. Choć badanie przeprowadzono na myszach, analogiczny mechanizm z dużym prawdopodobieństwem zostanie potwierdzony także u ludzi.

Nerw błędny jako autostrada do mózgu

Do tej pory sądzono, że jeśli mikroogranizmy opuszczają jelita, dzieje się to głównie poprzez krew, jak np. w przypadku zagrażającej życiu sepsy (posocznicy). Jednak zespół naukowców z Emory zauważył, że bakterie obecne w mózgach myszy nie były wykrywalne w ich krwi. Jak zatem dostały się do mózgu?

Doprowadziło to badaczy do postawienia hipotezy, że bakterie jelitowe „podróżują” przez nerw błędny, który jest najdłuższym i najważniejszym połączeniem nerwowym między jamą brzuszną a mózgiem. Aby ją potwierdzić, przeprowadzili testy z blokadą tego nerwu.

Wyniki były jednoznaczne: u myszy z przerwaniem ciągłości nerwu błędnego obecność bakterii w mózgu znacząco się zmniejszyła. Najwyraźniej mikroorganizmy wykorzystują włókna nerwowe jako fizyczny pomost i przemieszczają się po nich. To odkrycie tyleż niespodziewane, co zdumiewające.

Co wpływa na „nieszczelność” jelit?

Przenikanie bakterii do układu nerwowego nie jest zjawiskiem powszechnym u zdrowych osobników. Wymaga specyficznych okoliczności, które osłabiają barierę jelitową. W eksperymencie brały udział myszy na diecie wysokotłuszczowej (sprzyjającej miażdżycy) oraz osobniki genetycznie zmodyfikowane w celu symulacji chorób Alzheimera i Parkinsona.

W obu przypadkach doszło do powstania tzw. „nieszczelnego jelita”. Uszkodzenie naturalnej zapory sprawiło, że bakterie, które zazwyczaj wspomagają trawienie, zaczęły „przeciekać” do innych części ciała. Obecność śladów bakterii w mózgach osób zmarłych na Alzheimera sugerowano już wcześniej, jednak badanie na Emory jako jedno z pierwszych pokazało ten proces „na żywo” u zwierząt.

Choć liczba wykrytych mikrobów była niewielka, naukowcy ostrzegają, że nawet śladowa ich ilość może wystarczyć do wywołania przewlekłego stanu zapalnego. Ten jest z kolei „paliwem” dla chorób mózgu.

Nowa era terapii: leczenie mózgu przez jelita?

Jednym z najciekawszych wniosków z tego badania jest możliwość odwrócenia szkodliwych zmian w mózgu. Gdy myszy wracały do zbilansowanej, zdrowej diety, poziom bakterii w ich mózgach spadał do niemal niewykrywalnego poziomu.

Zatem poprawa stanu jelit może bezpośrednio chronić ośrodkowy układ nerwowy przed bakteryjną inwazją. Innymi słowy: zdrowie mózgu zaczyna się w brzuchu. Jeśli badania na ludziach potwierdzą te mechanizmy, lekarze zyskają zupełnie nowe narzędzia do walki z zaburzeniami nastroju i demencją. Być może już całkiem niedługo na choroby neurologiczne będą przepisywać nie tylko probiotyki – ale i określoną dietę.

Źródło: PLOS Biology

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.