Povezanost crijeva i mozga

Komunikacijski sustav između crijeva i mozga naziva se osovina crijeva i mozga. Povezani su i fizički i biokemijski na više različitih načina. Osovina crijeva i mozga je izraz za komunikacijsku mrežu koja povezuje vaša crijeva i mozak. Os crijevo-mozak (eng. gut-brainaxis) sastoji se od dvosmjerne komunikacije između središnjeg i crijevnog živčanog sustava, povezujući emocionalne i kognitivne centre mozga s perifernim crijevnim funkcijama. Nedavni napredak u istraživanju opisao je važnost crijevne mikrobiote u utjecaju na te interakcije. Čini se da je ova interakcija između mikrobiote i osovinu crijevo-mozak dvosmjerna, naime putem signalizacije od crijevne mikrobiote do mozga i od mozga do crijevne mikrobiote putem neuralnih, endokrinih, imunoloških i humoralnih veza.

Ova dvosmjerna komunikacijska mreža uključuje središnji živčani sustav, mozak i leđnu moždinu, autonomni živčani sustav, crijevni živčani sustav i osovinu hipotalamus-hipofiza-nadbubrežna žlijezda.

I klinički i eksperimentalni dokazi sugeriraju da crijevna mikrobiota ima važan utjecaj na osovinu crijevo-mozak, stupajući u interakciju ne samo lokalno s crijevnim stanicama i crijevnim živčanim sustavom, već i izravno sa središnjim živčanim sustavom putem neuroendokrinih i metaboličkih putova.

Kod ljudi, najuvjerljiviji dokaz interakcije mikrobiote i mozga pojavio se prije više od 20 godina iz promatranja često dramatičnog poboljšanja kod pacijenata s jetrenom encefalopatijom, nakon primjene oralnih antibiotika. U međuvremenu, podatci koji se pojavljuju podupiru ulogu mikrobiote u utjecaju na anksioznost i ponašanja slična depresiji i, u novije vrijeme, na disbiozu kod autizma. Zapravo, autistični pacijenti imaju specifične promjene mikrobiote u skladu s težinom bolesti.

Živac vagus i živčani sustav

Neuroni su stanice koje se nalaze u vašem mozgu i središnjem živčanom sustavu i govore vašem tijelu kako da se ponaša. U ljudskom mozgu postoji oko 86 milijardi neurona.

Zanimljivo je da crijeva sadrže oko 168 milijuna neurona koji su povezani s vašim mozgom preko živčanog sustava. Živac vagus jedan je od najvećih živaca koji povezuje crijeva i mozak te šalje signale u oba smjera.

Neurotransmiteri

Vaša crijeva i mozak također su povezani preko kemikalija koje se nazivaju neurotransmiteri. Neurotransmiteri se proizvode u mozgu i crijevima za kontrolu funkcija živčanog i gastrointestinalnog sustava. Enterokromafine stanice tankog crijeva (dio vašeg crijeva) proizvode najveću koncentraciju serotonina. Serotonin je uključen u rad crijeva, mučninu, apetit, raspoloženje, učenje, pamćenje i spavanje. Gotovo 90% serotonina proizvodi se u crijevima.

Mikrobiota također proizvodi neurotransmiter koji se zove gama-aminomaslačna kiselina (GABA), koji pomaže u kontroli osjećaja straha i tjeskobe.

Mikrobiota

Trilijuni mikroba koji žive u vašim crijevima stvaraju i druge kemikalije koje utječu na rad vašeg mozga. Oni proizvode mnogo kratkolančanih masnih kiselina (SCFA) kao što su butirat, propionat i acetat. SCFA utječu na rad mozga na više načina, poput smanjenja apetita.

Imunološki sustav

Osovina crijeva i mozga također je povezana preko imunološkog sustava. Crijeva i mikrobiota igraju važnu ulogu u imunološkom sustavu i upalama kontrolirajući što ulazi u tijelo i što se izlučuje. Ako je imunološki sustav predugo „uključen“, to može dovesti do upale, koja je povezana s nizom poremećaja poput depresije i Alzheimerove bolesti. Lipopolisaharid (LPS) je upalni toksin koji proizvode određene bakterije. Može uzrokovati upalu, ako ga previše prijeđe iz crijeva u krv. To se može dogoditi kada crijevna barijera postane propusna, što omogućuje bakterijama i LPS-u da prijeđu u krv. Upala i visoki LPS u krvi povezani su s nizom poremećaja uključujući tešku depresiju, demenciju i shizofreniju.

Probiotici, prebiotici i osovina crijevo-mozak

Mikrobiota utječu na zdravlje mozga, pa promjena sastava mikrobiote može poboljšati zdravlje mozga. Probiotici koji utječu na mozak često se nazivaju psihobiotici. Pokazalo se da neki probiotici poboljšavaju simptome stresa, tjeskobe i depresije.

Prebiotici, koji su obično vlakna koja fermentiraju vaše crijevne bakterije, također mogu utjecati na zdravlje mozga. 

Namirnice koje su korisne za osovinu crijeva i mozga:

• Omega-3 polinezasićene masne kiseline: nalaze se u masnoj ribi, a i u velikim količinama u ljudskom mozgu. Studije na ljudima i životinjama pokazuju da omega-3 masne kiseline mogu pozitivno utjecati na ravnotežu mikrobiote te smanjiti rizik od moždanih poremećaja.

• Fermentirana hrana

• Hrana bogata vlaknima: cjelovite žitarice, orašasti plodovi, sjemenke, voće i povrće sadrže prebiotička vlakna koja su hrana za probiotike. Prebiotici mogu smanjiti razinu hormona stresa kod ljudi.

• Hrana bogata polifenolima: kakao, zeleni čaj, maslinovo ulje i kava sadrže polifenole, biljne kemikalije koje probavlja mikrobiota. Polifenoli pozitivno djeluju na ravnotežu mikrobiote.

• Hrana bogata triptofanom: triptofan je aminokiselina koja se pretvara u neurotransmiter serotonin. Hrana bogata triptofanom uključuje puretinu, jaja i sir.

Os crijeva-mozak odnosi se na fizičke i kemijske veze između crijeva i mozga. Milijuni živaca i neurona prolaze između crijeva i mozga. Neurotransmiteri i druge kemikalije proizvedene u crijevima također utječu na mozak. Čvrsti dokazi upućuju na to da crijevna mikrobiota ima važnu ulogu u dvosmjernim interakcijama između crijeva i živčanog sustava. Djeluje sa središnjim živčanim sustavom regulirajući kemiju mozga i utječući na neuroendokrini sustav povezan s odgovorom na stres, tjeskobom i funkcijom pamćenja.

Izvori:

• Carabotti M, Scirocco A, Maselli MA, Severi C. Thegut-brainaxis: interactionsbetweenentericmicrobiota, centralandentericnervoussystems. Ann Gastroenterol. 2015 Apr-Jun;28(2):203-209. PMID: 25830558; PMCID: PMC4367209.
• Michel K, Kuch B, Dengler S, Demir IE, Zeller F, Schemann M. How bigisthelittlebraininthegut? Neuronalnumbersintheentericnervous system ofmice, Guineapig, and human. NeurogastroenterolMotil. 2022 Dec;34(12):e14440. doi: 10.1111/nmo.14440. Epub 2022 Aug 5. PMID: 35929768.
• Bonaz B, Bazin T, Pellissier S. TheVagus Nerve at the Interface oftheMicrobiota-Gut-Brain Axis. Front Neurosci. 2018 Feb 7;12:49. doi: 10.3389/fnins.2018.00049. PMID: 29467611; PMCID: PMC5808284.
• Bakshi A, Tadi P. Biochemistry, Serotonin. [Updated 2022 Oct 5]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearlsPublishing; 2025 Jan-. Availablefrom: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK560856/
• Indu Arora, Pankaj Mal, PoonamArora, Anushka Paul, Manish Kumar. GABAergicimplicationsinanxietyandrelateddisorders. BiochemicalandBiophysical Research Communications. Volume 724. 2024,150218,ISSN 0006-291X,https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2024.150218.
• How Short-Chain FattyAcidsAffect Health andWeight
• Min’anZhao, JiayiChu, ShiyaoFeng, ChuanhaoGuo, BaigongXue, Kan He, Lisha Li. Immunologicalmechanismsofinflammatorydiseasescausedbygutmicrobiotadysbiosis: A review. Biomedicine & Pharmacotherapy. Volume 164. 2023. 114985. ISSN 0753-3322, https://doi.org/10.1016/j.biopha.2023.114985.
• Newcombe EA, Camats-Perna J, Silva ML, Valmas N, Huat TJ, Medeiros R. Inflammation: the link betweencomorbidities, genetics, andAlzheimer’sdisease. J Neuroinflammation. 2018 Sep 24;15(1):276. doi: 10.1186/s12974-018-1313-3. PMID: 30249283; PMCID: PMC6154824.
• IsLeakyGutSyndrome a Real Condition? An UnbiasedLook
• Kalyan M, Tousif AH, Sonali S, Vichitra C, Sunanda T, Praveenraj SS, Ray B, Gorantla VR, Rungratanawanich W, Mahalakshmi AM, Qoronfleh MW, Monaghan TM, Song BJ, Essa MM, Chidambaram SB. Role ofEndogenousLipopolysaccharidesinNeurologicalDisorders. Cells. 2022 Dec 14;11(24):4038. doi: 10.3390/cells11244038. PMID: 36552802; PMCID: PMC9777235.
• Del Toro-Barbosa M, Hurtado-Romero A, Garcia-Amezquita LE, García-Cayuela T. Psychobiotics: MechanismsofAction, EvaluationMethodsandEffectivenessinApplicationswithFood Products. Nutrients. 2020 Dec 19;12(12):3896. doi: 10.3390/nu12123896. PMID: 33352789; PMCID: PMC7767237.
• Yongde Yang† , Bi Zhou† , Sheng Zhang, Liang Si, Xiaobo Liu* and Fu Li. Prebiotics for depression: how doesthegutmicrobiotaplay a role? Front. Nutr. , 06 July 2023. Volume 10 – 2023 https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1206468
• 17 Science-BasedBenefitsof Omega-3 FattyAcids
• Bistas KG, Tabet JP. TheBenefitsofPrebioticsandProbiotics on Mental Health. Cureus. 2023 Aug 9;15(8):e43217. doi: 10.7759/cureus.43217. PMID: 37692658; PMCID: PMC10490379.
• Guiling Ma, Yanting Chen. Polyphenolsupplementationbenefits human health via gutmicrobiota: A systematicreview via meta-analysis. Journal ofFunctional Foods. Volume 66. 2020. 103829. ISSN 1756-4646. https://doi.org/10.1016/j.jff.2020.103829
• WhatIsTryptophan? Uses, Benefits, and Foods