Probiotikumokkal a mentális egészségért

2014.11.29. 16:17

Tudományos körökben is kezd széles elismertséget kivívni a gondolat, hogy a beleinkben élő baktériumok sokrétű módon befolyásolják agyunk működését.

A „probiotikus” hívószóval forgalmazott élelmiszerek gyártói régóta hangoztatják, hogy ha a megfelelő bélbaktériumokkal népesítjük be beleinket, az szellemünk egészségére is pozitívan hat ki. Az idegtudomány sokáig hűvös szkepticizmussal viseltetett e tanokkal szemben; az utóbbi években azonban egyre sokasodnak a bélflóra és a különböző mentális betegségek – például az autizmus vagy a depresszió – kapcsolatát alátámasztó megfigyelések. Úgyhogy a kutatók már nemcsak azon törik a fejüket, miként lehetne ezeket az eredményeket a klinikumban kamatoztatni, hanem azon is, hogyan tervezhetnének megdönthetetlen bizonyítékot szolgáltató kísérleteket.

„Az egész kutatási terület hamarosan szintet lép tudományosság szempontjából, így remélhetőleg el fog oszlani azt a benyomás, hogy ami eredményünk van, az túl kevés labortól származik, és túl sok piaci érdektől terhes” – bizakodik Sarkis Mazmanian, a California Institute of Technology (Pasadena, Egyesült Államok) mikrobiológusa.

A jó bélbaktériumok csökkentik az elhízás és a cukorbaj esélyétForrás: AFP/Science Photo Library

Az idei évben az USA mentális egészségért felelős szövetségi intézete, a US National Institute of Mental Health több mint 1 millió dollárt szentelt egy a bélflóra – modernebb nevén: a bél-mikrobiom – és az agy kapcsolatát elemző új kutatási programra. A mikrobiom és az agy összefüggésének eddig megismert bizonyítékait november 19-én, az amerikai Society for Neuroscience éves kongresszusán, Washington DC-ben mutatták be a területtel foglalkozó idegtudósok. A kifejezetten e témára összpontosító konferencia a „Bél-mikrobák és az agy: paradigmaváltás az idegtudományban” címet viselte.

Hogyan befolyásolják a bélbaktériumok az agyműködést?

Bár a bél-mikrobiom összetétele és egyes viselkedési zavarok, különösen az autizmus közötti kapcsolatra már régebben felfigyelt a tudomány, a kutatók csak most kezdik megérteni, milyen úton-módon lehetnek képesek a bélbaktériumok az agy működését befolyásolni. Az immunrendszer szinte bizonyosan szerepet játszik, csakúgy, mint az agyat az emésztőtraktussal összekötő bolygóideg. A baktériumok anyagcseretermékei is hatással lehetnek az agyra: például legalább kétfajta bélbaktérium állítja elő melléktermékként a gamma-aminovajsav (gamma-aminobutiric acid, GABA) nevű idegi ingerületátvivő anyagot.

A mikrobiom valószínűleg az élet korai szakaszában fejti ki a legnagyobb hatást az agyra – vélekedik John Cryan, a University College Cork (Írország) gyógyszerésze. A washingtoni találkozón bemutatott tanulmányukban Cryan és munkatársai arra hívták fel a figyelmet, hogy a császármetszéssel világra segített, ezért a természetes úton születettektől eltérő bélflórával rendelkező egerek jóval hajlamosabbak a szorongásra és a depressziószerű tünetekre. Cryan szerint az a körülmény, hogy a császárral született egereknek nem volt módjuk begyűjteni a hüvelyben élő baktériumokat – a legelsőket, amelyekkel egy emlős az élete során találkozik –, egész életre szólóan befolyásolta mentális egészségüket.

Hasonló üzenetet közvetített Mazmanianék 2013-ban közölt tanulmánya, mely arról számolt be, hogy egy autisztikus jellegeket mutató egérmodellben jóval alacsonyabb volt a Bacteroides fragilis bélbaktérium mennyisége, mint az egészséges állatokban. Az autisztikus egerek stresszesek és antiszociálisak is voltak, és olyan emésztőszervi tünetek jelentkeztek náluk, amelyek az emberekben is gyakran társulnak az autizmussal. Ha ezeknek az egereknek az ételéhez B. fragilis-t kevertek, a rendellenességek megszűntek. A kutatók még a közvetítő láncszemet is megtalálták: a beteg egerek vérében szokatlanul magas volt egy bakteriális anyagcseretermék, a 4-etilfenilszulfát (4EPS) szintje, és ugyanezt a vegyületet egészséges állatokba fecskendezve hasonló viselkedési tüneteket tudtak előidézni.

Autistáknál a beleket kéne kezelni?

A pontos hatásmechanizmus megismerése ugyanakkor még várat magára. A mostani kongresszuson bemutatott anyagában Mazmanian mindenesetre amellett érvelt, hogy a táplálékkal felvett 4EPS csak akkor okoz viselkedési problémákat, ha egyidejűleg a bélfal áteresztőképessége abnormálisan megnő, ugyanis a normálisan záró bélnyálkahártyán át nem jutna belőle számottevő mennyiség a keringésbe. Ez felveti annak lehetőségét, hogy egyes autizmussal küzdő emberekben a kezelésnek – például probiotikumok szedése formájában – inkább a bélre, semmint a túlzottan is komplex és gyógyszertani szempontból nehezen megközelíthető agyra kellene irányulnia.

Ám még a konferencián bemutatott úttörő kutatások résztvevői is szkeptikusak afelől, vajon az állatkísérletek eredményei mennyire ültethetők át az emberre. Mazmanian elismerte: „a legjobb jóindulattal is minimális” a probiotikumok emberi viselkedésre kifejtett hatása. Szerinte mégis fontos, hogy a kutatók egyre inkább elkezdjenek a mentális betegségek felé a mikrobiom irányából közelíteni.

Bélbaktériumok (Lactobacillusok) mikroszkóp alattForrás: Flickr/Shoko Muraguchi

A laboratóriumi eredményeket is befolyásolhatja a mikrobiom

A friss eredmények nemcsak a klinikai-, de az alapkutatás számára is fontos tanulságokkal szolgálhatnak. A Missouri Egyetem (Columbia, Egyesült Államok) állatorvosa, Catherine Hagan például bemutatta, hogy ugyanazon laboratóriumi egértörzs különböző tenyésztőktől származó egyedeinek egészen eltérő összetételű a bélflórája: a Bar Harbor-i székhelyű Jackson Laboratories-tól vásárolt egereknek például szegényesebb a mikrobiomja, mint az indianapolisi Harlan Laboratories által szállítottaknak. Egy meghatározott egértörzs bármely két egyedét – genetikai azonosságukra alapozva – általában egyenértékűnek szokás tekinteni, ám a most felfedett különbségek komolyan aláássák a kutatási eredmények reprodukálhatóságát. Ha két különböző labor két különböző forrásból szerzi be az egereit, és ezek eltérő bélflóra-összetételük miatt eleve viselkedési különbségeket mutatnak, sok viselkedés- vagy idegtudományi eredmény valódisága megkérdőjeleződhet.

Amikor Hagan csoportja a Harlantól vett egerekből bélbaktériumokat juttatott át a Jackson-féle nőstényekbe, az utóbbiak kevésbé szorongóssá váltak, és vérükben csökkent a stresszel összefüggő vegyületek szintje. Hagan hozzátette: amikor mesterséges megtermékenyítéssel hoznak létre egereket – ami manapság általános gyakorlat –, a születendő állatok nem a vér szerinti, hanem a befogadó anyjuktól gyűjtik be a mikrobáikat, s ezek összetétele nagyban különbözhet a törzsre jellemzőtől. „Ha már kénytelenek vagyunk állatokat a kutatás érdekében feláldozni, legalább legyünk biztosak benne, hogy valóban azt modellezzük velük, amit szeretnénk” - figyelmeztetett a kutatónő.