Кој управува со вашиот мозок?

24.08.2016 03:22
Кој управува со вашиот мозок?

Покрај човечките клетки, во телото живеат и милијарди микроби. Тие ви овозможуваат да ја варите храната, да бидете со добро здравје, а како што покажуваат најновите истражувања, микробите, покрај вашиот мозокот кој владее, имаат дел од власта.

 

Сезоната на празници одамна помина, пролетта само што пристигна, а новогодишната одлука да се храните поздраво исчезна со последниот снег. И додека по којзнае кој пат заминувате на ручек со цврсто убедување дека конечно ќе изедете салата, нозете сепак ве носат кон првиот фаст-фуд. Се борите со себеси дополнително да не изедете и кутија чоколадни кекси, меѓутоа, ни тоа не ви оди од рака.

По малку ве гризе совеста бидејќи не сте биле доволно решени да истраете во сопствените одлуки. Меѓутоа, можете да здивнете. Одлуката да изедете кутија кекси можеби воопшто не е ваша. Можеби само сте постапувале по команда на вашиот втор мозок со кој владеат милијарди микроорганизми, во паралелната стварност на вашиот стомак.

Сигурно е дека вашиот втор мозок не можете да го употребите за сложени когнитивни операции или за водење долги филозофски расправи. Меѓутоа, истражувањата што се спроведуваат во последните неколку години доаѓаат до сè попрецизни сознанија за тоа во колкава мерка стомачните микроби влијаат на низата испреплетени биохемиски процеси во вашето тело и како тоа се одразува на вашите чувства, помнење, донесување одделни одлуки и софистицирани социјални интеракции.

Во претходните децении интересирањето за оваа област беше на маргините на науката. Сепак, бројните истражувања што го проучуваат овој феномен растат речиси експоненцијално во последните петнаесет години благодарение на новите технологии кои овозможија напредок, како техниката на делење на ДНК.

Имате ли втор мозок?

Научниците исто така ја испитуваат можноста за развој на мозокот под влијание на промените во цревната флора. За што подобро да се разберат овие и другите процеси, истражувачите од разни страни приоѓаат на оваа тема, па особено внимание се посветува на изучувањето на влијанието на антибиотиците и пробиотиците, различните видови инфекции, но многу популарни се и необичните техники на „пресадување“ на микробите. На истражувачите особено значајни им се глувците кои се родени и израснати во стерилни услови, а со бактериите што се внесуваат во нив може многу лесно и прецизно да се манипулира.

Дигестивниот тракт, варењето на храната, метаболичките продукти – се теми за кои неволно се зборува од многу очигледни причини. Разговорите од овој тип со себе носат и одреден „вишок на инфомации“ за кои не сакате да зборувате, ни да ги слушате и покрај фактот дека сите овие процеси се дел од нашата реалност. И на одреден начин ја обликуваат.

Нашиот дигестивен тракт се развил во текот на еволуцијата во неверојатно моќен апарат: оваа подвижна лента, долга девет метри, со површина на тениски терен, стана вистински биореактор, кој како нуклеарен реактор обезбедува доволно количество енергија за нашето оптимално функционирање. Неговата единствена цел е со помош на мускулите, ензимите, желудочните сокови, бактериите и другите механизми да ја свари внесената храна, да ја подготви за транспорт во другите делови на организмот, а оние неупотребливите материи да ги исфрли надвор од системот.

Системот на нерви што ги проткајува ѕидовите на цревата се развил во речиси независен нервен систем, составен од 500 милиони неврони, многу повеќе од бројот на нервите во ’рбетниот столб на човекот. Научниците со право овој систем на неврони го нарекуваат нашиот втор мозок. Но, кој управува со него?

Кој е во владејачкото мнозинство?

Со бактериите и другите микроорганизми честопати не се поврзува ништо добро. Меѓутоа, факт е дека човечкото тело има повеќе микроби отколку сопствени клетки, дека нивниот волумен е поголем од волуменот на нашиот мозок и дека овие невидливи потстанари ни се неопходни.

Како пандан на Проектот на човечкиот геном што имаше за цел да ги идентификува и на карта да ги претстави сите гени на човечкиот организам, во 2007 година започна можеби уште поамбициозен проект, таканаречен Проект на човечкиот микробиом. Оваа иницијатива имаше слична цел: да ги идентификува сите гени на микробите што живеат во човечкиот организам, но и да испита како промените во цревната микрофлора се поврзани со нашето здравје.

Како што покажаа резултатите од проектот, не само што во нашето тело има повеќе микроорганизми отколку клетки, туку нивните гени се побројни од нашите и во таа смисла бактериите во поголема мера се одговорни за нашиот опстанок отколку ние самите. Со други зборови, повеќето гени во нашиот организам воопшто не се наши.

Со стомакот доминираат околу 150-200 видови микроби, но покрај нив присутни се барем уште илјада различни видови. Цревната микрофлора на новороденчињата не е премногу разновидна, а се смета дека помеѓу втората и третата година од животот се формира трајна популација што останува релативно стабилна до крајот на животот.

Доминантна улога во формирањето на микрофлората игра мајката, во текот на породувањето, како и условите во болницата. Потоа, тоа што го јадеме најмногу го обликува стомачниот еко-систем, но во значителна мерка влијае и употребата на антибиотици, влијанието на микроорганизмите од околината и слично. Исто така, забележано е дека одредени видови се менуваат во зависност од периодот во животот.

Една од многу важните задачи што бактериите ја извршуваат во нашите црева претставува ферментацијата на комплексните јаглеродни хидрати. Во текот на овој процес полисахаридите и олигосахаридите се разградуваат во таканаречени кратковерижни масни киселини, што се многу значајни за бројни биохемиски процеси во нашето тело. Само 20 гени во нашиот севкупен геном ги кодираат протеините кои се одговорни за разбивање на комплесните шеќери, додека само една бактерија во нашиот организам може да има и до десет пати повеќе гени кои ги користи за истите цели.

Со кого ги делите мислите?

Иако можеби не сте свесни за тоа, бактериите во вашиот стомак секојдневно комуницираат со вашиот мозок со испреплетената мрежа на неврони. Комуникацијата се одвива двонасочно, а главната улога ја игра вагусниот нерв. Покажано е дека доколку постои оштетување на овој нерв комуникацијата е во голема мера оштетена.

За успешна комуникација неопходни се и соединенија што ги нарекуваме невротрансмитери. Добро е познато дека овие соединенија имаат значително влијание на нашето однесување и емоции, а малку е познат фактот дека цревниот тракт е нивниот најголем извор.

На пример, невротрансмитерот GABA, познат по своите смирувачки дејства, се смета за еден од главните контролори на стравот и анксиозноста. Џон Крајан, невронаучник од универзитетот Корк во Ирска, во своето истражување на глувците покажа дека одредени видови бактерии од родот Lactobacillus го синтетизираат овој невротрансмитер во нашиот стомак. Откако овие пробиотски култури беа вклучени во исхраната на глувците, забележани се промени во нивното однесување и намалени се симптомите на анксиозноста и депресијата. Студијата е повторена кај 22 возрасни мажи со слична успешност на третманот.

Echeriсhia и Bacillus произведуваат таканаречен норадреналин, што го подготвува организмот на борба или бегство, го регулира спиењето и ја засилува работата на срцето. Candida и Streptocсocus произведуваат серотонин, познат и како хормон на среќата, додека за синтеза на допаминот одговорни се видовите од родот Bacillus.

Меѓутоа, воочен е и обратниот механизам, во текот на кој психолошкиот стрес влијае на порастот на норадреналинот и андреналинот, што доведува до пораст на одредени популации на бактерии во стомакот, во одделни случаи и до 10.000 пати.

Иако „стерилни“, глувците, на пример, покажуваат речиси двојно поголема концентрација на допамин, одделните последици од недостатокот на микроби не им одговараат. На пример, забележано е значајно намалување на когнитивните функции, среде намалената концентрација на таканаречениот неуротрофен мозочен фактор (BDNF), што игра клучна улога во одржувањето на постоечките и развојот на новите неврони.

Тој е многу важен и во процесите како што се учењето, помнењето и извршувањето на комплекси когнитивни дејства. Се смета дека бактериите влијаат на нивото на BDNF по пат на разградување на комплексните јаглеродни хидрати, односно со создавање на спомнатите кратковерижни масни киселини.

Што ручавте денес?

Чувството на глад и ситост го регулираат два хормона, лептин и грелин, а нивната синтеза делумно се одвива во дигестивниот тракт и масното ткиво. Кога стомакот е празен, се излачува герлин, а кога е полн, секрецијата на овој невропептид престанува. Потоа лептинот праќа сигнал до мозокот дека сте сити и дека можете да ја прекинете гозбата.

И додека постојат многубројни докази во прилог на тоа дека нашиот мозок има големо влијание на тоа кога и што јадеме, склони сме да веруваме дека имаме многу поголема контрола над овие нагони. Научниците почнаа голем број истражувања што испитуваат во колкава мера бактериите на дигестивниот тракт влијаат на нивото на овие хормони што го регулираат апетитот, а некои од нив покажаа дека одредени пробиотски култури може да го подигнат нивото на триптофанот, кој претставува значаен составен дел на овие хормони.

Освен што од одредени видови храна може да се размножат надвор од секоја контрола, стомачните микроби влијаат и на тоа што сакаме да јадеме. Забележано е дека со своите активности бактериите може да влијаат на сетилото за вкус кај животните, што условува помала или поголема склоност кон одредени намирници, па дури и гадење од храна.

Група истражувачи од Универзитетот Орегон во Америка дојдоа до уште едно необично откритие. Исхраната што обилува со шеќери и масти предизвикува промени во балансот на стомачните бактерии, кои се на одреден начин поврзани со губење на когнитивната флексибилност, односно можноста за адаптирање на променливите услови на живеење. Ефектот бил особено впечатлив кај глувците кои имале зголемено внесување на шеќери.

За комплексното влијание на бактериите на нашиот организам и за тоа колку овој вид истражување може да биде откачен, зборува и следниов резултат: во текот на спроведувањето на експериментот, истражувачите на една група глувци им „пресадиле“ микрофлора од дебели единки, а на втората група, пак, им биле пресадени микроорганизми на слаби глувци.

Потоа двете групи биле ставени на ист режим на исхрана, а нивниот развој бил следен со месеци. Необичноста на резултатите ги изненадила научниците. Оние глувци на кои им биле пресадени микроорганизми од дебелите единки и самите станале дебели, а во втората група останале слаби.

Како се чувствувате?

Трансплантацијата на микробите по којзнае кој пат се покажува како многу полезна работа во истражувањата. Оваа техника им овозможила на научниците од Универзитетот Хамилтон во Канада да направат „трансплатација“ на однесување на единките со едноставно пресадување на стомачните микроби.

Во текот на осумгодишните студии, група научници вршела трансплантација на микрофлората помеѓу неколку различни типови глувци, најмногу од оние срамежливите и анксиозните и авантуристички настроените. На големо изненадување на научниците, било воочено дека по извршените микробиотски „размени“ срамежливите глувци станувале порасположени за извидништво, повеќе се дружеле со другите глувци и помалку престојувале во темнина.

Серотонинот, познат и како хормон на среќата, еден од основните невротрансмитери во човечкиот организам, е одговорен за голем број биолошки процеси. Помалку е познат фактот дека речиси 90 проценти од овој хормон се произведува во цревата. Нарушеното ниво на серотонин се доведува во врска со состојби како депресија и анксиозност, намалено либидо, апетит, отежнато учење и помнење.

Елејн Хсјао од познатиот американски Институт Калтек во текот на минатата година го објави истражувањето во кое покажува на кој начин микробите го поттикнуваат производството на серотонин во клетките што се во непосреден контакт со цревата.

По неколку внимателно дизајнирани експерименти, било воочено дека глувците кои пораснале во стерилни услови имаат околу 60 проценти помалку серотонин во крвта и покажуваат воочливи пореметувања во однесувањето. Исто така било покажано дека нивото на овој трансмитер се враќа во нормала доколку во нивниот дигестивен тракт почнат да виреат одредени комбинации на бактерии, доминантно од родот Clostridium.

Во склоп на своите проучувања на микрофлората, Хсјао сега работи на испитување на механизмите со кои микробите влијаат на мозокот во раната возраст. На пример, човечкиот серотонински систем, кој има клучна улога во емоционалното однесување на луѓето, не се развива на соодветен начин без присуството на микроби.

Каде се лекуваат микробите?

Сè повеќе истражувања спроведени на глувците или на други модел-организми укажуваат на тоа дека промените во составот на микроорганизмите во нивните црева доведуваат до промени во однесувањето, физиологијата, но и неврохемиските процеси. Меѓутоа, информациите за слични процеси во човечкиот организам се многу оскудни.

Засега, научниците повлекле само одредени корелации помеѓу патолошките промени во стомачната микрофлора и психолошките и невролошките промени како што се анксиозноста, депресијата, аутизмот, шизофренијата, но и одделни невродегенеративни промени.

Многу е тешко да се утврди дали промените во микрофлората се причина или последица на овие пореметувања. Иако добиените резултати упатуваат на многу комплексни и повеќезначни одговори, кои изискуваат подробни истражувања, на пазарот веќе може да се најдат различни комбинации на пробиотици. Уверени дека еволуцијата на микобите во човечкиот организам сепак одиграла значајна улога во развојот на човечкиот мозок, научниците во мигот се обидуваат да одгатнат кој од четирите до пет милиони гени кои се идентификувани во нашиот стомак влијаат на нашиот најважен орган. Според пишувањата на Крајан од Универизтетот Корк во Ирска, колонизацијата на микроорганизми во неделите по раѓањето игра една од пресудните улоги во развојот на мозокот на бебето.

Многу научници и понатаму се скептични по прашање на влијанието на стомачните микроби на нашето однесување. Меѓутоа, сè поголем број истражувања се посветуваат на оваа тема, а националните и меѓународните фондации вложуваат сè повеќе пари токму во оваа сфера на научните интересирања. Проектот MyNewGut, што го финансира Европската комисија, има за цел да испита како микроорганизмите во мајката влијаат на развојот на фетусот.

И додека натамошните истражувања се во тек, чудните пракси за трансплантација на микрофлората сепак пронајдоа своја практична употреба. И не само тоа, туку се покажаа како исклучително ефикасни во споредба со другите терапии кои се на располагање, барем кога станува збор за лекување на одделни процеси на воспаление во цревата кај луѓето.

Извор: Елементи, списание за промоција на науката
Слики: Кајл Бин

Слични содржини

Психологија / Наука / Култура

ОкоБоли главаВицФото