Probiotyki w leczeniu lęku? Naukowcy odkrywają związek między mikrobiotą jelitową a zdrowiem psychicznym

Naukowcy z Duke-NUS Medical School i Narodowego Instytutu Neuronauki w Singapurze odkryli istotne powiązanie między mikroflorą jelitową a zachowaniami lękowymi. Badanie, opublikowane w EMBO Molecular Medicine, sugeruje, że metabolity bakteryjne, zwłaszcza indole, odgrywają bezpośrednią rolę w regulacji aktywności mózgu związanej z lękiem. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy dla terapii probiotycznych wspierających zdrowie psychiczne.

Wzrost zaburzeń psychicznych i poszukiwanie nowych terapii

Zaburzenia zdrowia psychicznego stają się coraz większym problemem społecznym. Według najnowszych badań epidemiologicznych co siódmy mieszkaniec Singapuru doświadczył w swoim życiu zaburzeń psychicznych, takich jak depresja czy stany lękowe. W 2019 roku zaburzenia psychiczne znalazły się wśród czterech głównych przyczyn obciążenia chorobowego w tym kraju.

Zespół badawczy postanowił zbadać, w jaki sposób mikroorganizmy jelitowe mogą wpływać na rozwój lęku. Badania przedkliniczne wykazały, że organizmy pozbawione mikrobioty (hodowane w sterylnych warunkach) przejawiały znacznie wyższy poziom zachowań lękowych niż te, które miały kontakt z naturalną florą bakteryjną.

Mechanizm działania mikrobioty na lęk

Dalsze analizy ujawniły, że zwiększony poziom lęku był związany z nadmierną aktywnością w boczno-podstawnej części ciała migdałowatego (BLA), regionie mózgu odpowiedzialnym za przetwarzanie emocji, takich jak strach i lęk. Mechanizm ten wiązał się z działaniem kanałów SK2 zależnych od wapnia, które regulują pobudzenie neuronów.

Podczas ekspozycji na metabolity mikroorganizmów jelitowych kanały SK2 pełniły funkcję „hamulca”, zapobiegając nadmiernemu pobudzeniu neuronów. W przypadku braku mikrobioty lub jej metabolitów mózg tracił tę naturalną regulację, co prowadziło do nasilenia lęku.

– Nasze odkrycia ujawniają specyficzny, skomplikowany proces neurologiczny łączący mikroorganizmy z funkcjonowaniem mózgu. Osoby (lub zwierzęta) pozbawione mikrobioty przejawiały większy poziom lęku niż te, które miały kontakt z bakteriami – tłumaczy dr Shawn Je z Duke-NUS. – Brak tych drobnoustrojów zakłócał funkcjonowanie mózgu, zwłaszcza w obszarach kontrolujących strach i lęk, co prowadziło do zwiększonej reakcji lękowej.

Probiotyki i metabolity mikrobioty jako przyszłe terapie

Aby potwierdzić ten mechanizm, naukowcy wprowadzili mikroorganizmy do organizmów sterylnych myszy. Efektem było zmniejszenie aktywności neuronalnej w ciele migdałowatym oraz obniżenie zachowań lękowych.

Następnie badacze przetestowali działanie samych indoli – metabolitów mikroorganizmów. Podanie ich myszom bez mikroflory jelitowej skutkowało obniżeniem aktywności w ciele migdałowatym i znacznym zmniejszeniem objawów lękowych. Wskazuje to, że endogenne mikroorganizmy produkują substancje, które mają kluczowe znaczenie dla regulacji równowagi psychicznej.

Prof. Sven Pettersson z Narodowego Instytutu Neuronauki w Singapurze zwraca uwagę na ewolucyjny aspekt tego mechanizmu:

– Głód i jego kontrola to podstawowe mechanizmy obronne organizmów żywych. Stres pourazowy po porodzie i pierwsza styczność z mlekiem matki, zawierającym mikroorganizmy produkujące indole, są kluczowe dla przystosowania się noworodka do życia. Podobnie jak rośliny wydzielają indole w odpowiedzi na stres, u ssaków te związki mogą modulować poziom lęku. Oznacza to, że różne poziomy krążących w organizmie indoli mogą wpływać na podatność na sytuacje stresowe i poziom lęku.

Odkrycie to może mieć szerokie zastosowanie terapeutyczne – od suplementacji diety indolami po terapię probiotyczną opartą na mikroorganizmach produkujących te metabolity. Może to doprowadzić do powstania nowej generacji terapii celujących w oś jelitowo-mózgową, zgodnych z zasadami medycyny precyzyjnej XXI wieku.

– Nasze badania podkreślają fundamentalne powiązania między mikrobiotą, dietą a funkcjonowaniem mózgu – mówi prof. Patrick Tan z Duke-NUS. – Ma to ogromne znaczenie dla osób cierpiących na zaburzenia lękowe, zaburzenia snu czy tych, którzy nie tolerują klasycznych leków psychiatrycznych. To kolejny dowód na to, że zdrowie psychiczne to nie tylko mózg – to również jelita.

Zespół badawczy planuje teraz badania kliniczne, które pozwolą ocenić skuteczność probiotyków i suplementów indolowych w terapii lęku u ludzi. Jeśli okażą się one skuteczne, może to zapoczątkować nową erę w leczeniu zaburzeń psychicznych – taką, w której mikrobiota jelitowa stanie się kluczowym elementem profilaktyki i terapii.

Źródło: EMBO Molecular Medicine