Apakah paksi usus-otak? Bagaimana Mikrobiom Anda Boleh Mempengaruhi Kesejahteraan

Anda mungkin pernah mendengar tentang probiotik membantu dengan perkara seperti mood dan tidur. Tetapi bagaimana usus anda boleh memberi kesan kepada otak anda? Ternyata, kedua-dua organ sangat berkaitan dengan cara yang kita tidak faham sepenuhnya tetapi mula mengenal pasti. Usus anda boleh mempengaruhi tidur, mood, kesejahteraan keseluruhan, dan banyak lagi - dan ia bukan hanya dari makanan yang anda makan!

Paksi usus-otak (GBA) adalah laluan dua arah (dua hala) antara otak dan usus. GBA membolehkan sistem saraf pusat anda (CNS), yang terdiri daripada otak dan tulang belakang anda, "bercakap" dengan usus anda. Usus termasuk sel-sel manusia seperti sistem saraf enterik (ENS, dengan anggaran 200-600 juta neuron!) dan sel-sel entero-endokrin, serta sel-sel bakteria dan yis mikrobiom usus. GBA juga merupakan laluan di mana probiotik yang anda ambil melalui mulut boleh menjejaskan otak.

Laluan ini berjalan di tiga lebuh raya utama:

• Saraf vagus, sekumpulan serat yang memanjang dari otak ke organ utama
• Sistem peredaran darah
• Sistem immunisasi

Menggunakan sistem ini, usus dan otak berkomunikasi antara satu sama lain melalui isyarat saraf, molekul imun, hormon, dan nutrien. Ini bermakna keadaan di satu kawasan boleh menjejaskan kawasan lain, seperti bagaimana tekanan boleh menyebabkan gangguan gastrousus atau pembebasan hormon ghrelin boleh menandakan rasa lapar ke otak. 

Ia juga bermakna bahawa probiotik tertentu boleh mempunyai pengaruh pada sistem saraf pusat anda. Probiotik yang boleh mempengaruhi dopamin otak melalui GBA, sebagai contoh, boleh memberi kesan positif pada mood anda. Artikel ini akan meneroka semua mekanisme ini dan banyak lagi, supaya anda boleh mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana usus dan otak anda berfungsi bersama-sama.

Mikrobiom Usus dan Paksi Usus-Otak 

Paksi mikrobiom-usus-otak (MGBA) adalah sebahagian daripada paksi usus-otak. MGBA menerangkan rangkaian komunikasi dua arah antara mikrob usus dan otak. Terdapat trilion mikrob dalam usus dan mereka boleh menghantar maklumat ke otak. Molekul saraf, darah, dan imun vagus boleh mengangkut isyarat mikrob usus antara kedua-duanya. Otak mengambil semua maklumat deria ini, mengintegrasikannya dengan maklumat lain, dan membuat keputusan untuk memberi isyarat tindakan lain, seperti tindak balas tekanan atau metabolisme makanan.

Berikut adalah cara MGBA berfungsi di dalam badan:

Saraf Vagus: Lebuhraya Komunikasi Utama Gut-Brain Axis

Saraf vagus adalah sekumpulan besar gentian yang memindahkan impuls elektrik. Ia menghubungkan sistem saraf pusat (CNS), terutamanya otak, ke bahagian lain badan, termasuk sistem saraf usus, secara rasmi dipanggil sistem saraf enterik. Saraf vagus menghubungkan brainstem ke perut, usus kecil, dan kolon di pelbagai lokasi. Seperti yang anda mungkin dapat tahu dari senarai itu sahaja, saraf vagus memainkan peranan besar dalam usus! 

Reseptor pada ujung saraf vagus dapat merasakan perubahan kelantangan dalam perut dari pencernaan makanan, dan tembakan elektrik dari ujung saraf ini kemudiannya dapat mengawal apabila perut mengalir ke dalam usus kecil. Sistem usus kemudiannya boleh "bercakap kembali" kepada CNS dengan melepaskan hormon ghurlin , yang menandakan rasa lapar. Begitu juga, hanya memikirkan makanan boleh memberi isyarat jus pencernaan untuk mula mengalir.

Jadi bagaimana bakteria usus boleh memberi kesan kepada otak anda? Usus menyerap nutrien dan melepaskan mereka ke dalam aliran darah, di mana sebahagian daripada mereka boleh masuk ke dalam otak. Dysbiosis, ketidakseimbangan bakteria usus, boleh membenarkan bakteria "buruk" dan/atau metabolit toksik mereka memasuki aliran darah dengan menyebabkan halangan antara usus dan aliran darah menjadi telap. Ini boleh mencetuskan tindak balas imun yang membawa kepada neurodegenerasi, seperti yang dicadangkan oleh kajian praklinikal. Mempunyai usus "seimbang" adalah penting untuk kesihatan keseluruhan. 

Sebaliknya, sambungan mikrobiom-usus-otak boleh memberi kesan positif. Strain probiotik tertentu telah ditunjukkan untuk membantu menurunkan tahap kortisol, yang berkaitan dengan tekanan. Psikobiotik khususnya mungkin mempunyai pengaruh yang kuat terhadap MGBA. L. plantarum PS128 adalah psikobiotik yang membantu mengimbangi dopamin dan serotonin di otak berdasarkan kajian praklinikal, mempengaruhi mood dan tidur. 

Halangan Darah-Otak

Halangan darah-otak (BBB) memainkan peranan penting di tengah-tengah semua ini. Ini kerana BBB mempunyai "penapis" ketat yang mengawal homeostasis CNS sebagai satu bentuk perlindungan. Sekatan ini membantu mengekalkan fungsi neuron dan melindungi CNS daripada "pelawat" yang tidak diingini seperti bahan toksik dan patogen. Kehilangan fungsi penghalang ini boleh mengakibatkan disfungsi neurologi. 

Walau bagaimanapun, BBB juga boleh membuat sukar untuk mendapatkan bahan-bahan berguna ke dalam otak dari aliran darah. Sebagai contoh, dopamin tidak dapat melalui BBB, tetapi prekursor biosintetiknya tyrosine dan L-dopa boleh. Sebatian kimia ini kemudiannya boleh ditukar menjadi dopamin di dalam neuron tertentu dalam otak. Inilah sebabnya mengapa tahap dopamin di dalam otak biasanya tidak boleh dibangkitkan dengan mengambil dopamin secara lisan.

Dua pengecualian ketara kepada sekatan penghalang darah-otak adalah kafein dan alkohol. Kedua-dua bahan kimia diserap dengan cepat ke dalam aliran darah, dan boleh menyeberangi halangan otak darah dengan hanya meresap melalui membran kerana ciri-ciri kimianya. Inilah sebabnya mengapa kedua-dua kafein dan alkohol mempunyai kesan yang begitu cepat terhadap tingkah laku manusia. 

Anda mungkin telah membaca bahawa sel-sel enteroendokrin dalam lapisan saluran pencernaan mensintesis sehingga 95% serotonin dalam badan kita. Sesetengah strain probiotik mungkin dapat memberi kesan kepada tahap serotonin dalam usus juga. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diingat bahawa serotonin yang dihasilkan oleh usus ini tidak sampai ke otak. Gut serotonin memainkan peranan dalam motilitas usus, dan juga boleh memasuki aliran darah - tetapi serotonin dan neurotransmitter lain dalam darah tidak boleh menyeberangi halangan darah-otak di mana mereka akan mempunyai kesan langsung pada mood. 

Apa-apa kesan langsung probiotik pada mood atau aktiviti otak, oleh itu, mesti dimediasi oleh satu atau lebih daripada tiga lebuh raya utama GBA (lihat rajah di bawah). Sebagai contoh, ketegangan probiotik boleh mempengaruhi pengikatan molekul ke satu hujung saraf vagus, menghantar isyarat elektrik yang mempengaruhi aktiviti neurotransmitter di otak (saraf vagus "lebuh raya"). Secara teorinya ketegangan probiotik mungkin juga dapat menjejaskan tahap prekursor biosintetik neurotransmitter dalam darah, mempengaruhi pengeluarannya dalam otak ke tahap tertentu (sistem peredaran darah "lebuh raya").

Kesan Metabolit Mikrob Usus

Peredaran memberikan peluang penting untuk crosstalk paksi usus-otak. Usus menyerap nutrien dan melepaskan mereka ke dalam aliran darah, dan beberapa nutrien ini akhirnya boleh masuk ke dalam otak. Sebagai contoh, asid lemak rantaian pendek (SCFA) adalah sejenis metabolit yang dihasilkan oleh mikroorganisma yang mempengaruhi proses CNS melalui banyak laluan yang telah disebutkan, termasuk sistem peredaran darah dan imun. Banyak strain probiotik menghasilkan metabolit ini. 

SCFA terkenal kerana mereka memainkan peranan penting dalam kesihatan usus dengan mengekalkan integriti penghalang usus. Mereka juga boleh membantu mengekalkan halangan darah-otak dan menyokong kematangan sel-sel imun otak.

Mikrob usus juga boleh menjejaskan metabolisme seseorang, yang boleh mempengaruhi jenis dan tahap nutrien dalam darah. Ini kemudiannya boleh menjejaskan nutrien yang terdapat di otak, dan juga mempunyai keupayaan untuk mempengaruhi kebolehtelapan halangan darah-otak. Sambungan ini bermakna usus boleh mempunyai pengaruh tidak langsung ke atas pengeluaran serotonin, dopamin, atau hormon otak yang berkaitan dengan mood. 

Sebagai contoh, tryptophan, asid amino penting, digunakan oleh otak untuk membuat serotonin dan melatonin dan mesti dibekalkan oleh diet anda. Turki terkenal mengandungi tryptophan (terima kasih kepada sambungan asid amino ke melatonin, orang cenderung menyalahkan ayam belanda pada Kesyukuran kerana membuat mereka mengantuk), seperti ayam, susu keseluruhan, tuna, oat, dan banyak lagi. Mikrob usus boleh menjejaskan metabolisme tryptophan dalam usus, yang memberi kesan kepada jumlah tryptophan dalam darah, dan ini boleh memberi kesan kepada berapa banyak asid amino yang tersedia untuk otak untuk membuat serotonin dan melatonin. 

Sistem Imun & Paksi Usus Otak

Walaupun usus mencerna makanan, ia juga menempatkan sebahagian besar sistem imun. Sel-sel imun dalam usus menyokong toleransi makanan dan bakteria mesra, tetapi juga boleh merangsang reaksi alahan dan sensitiviti makanan, serta mempertahankan terhadap bakteria yang tidak diingini. 

Sistem imun usus dapat mengesan bakteria dalam usus dan berkomunikasi dengan otak. Sel-sel dendritik adalah sel-sel imun dengan lengan ("dendrit"), yang dapat mengesan kandungan usus, termasuk bakteria usus dan probiotik yang anda ambil melalui mulut. Selepas mengesan jenis bakteria usus tertentu, sel-sel imun ini kemudian berhijrah ke sistem limfa. Proses isyarat mereka menghasilkan pembebasan molekul yang dipanggil cytokines yang boleh melepasi halangan otak darah. 

Sitokin ini boleh berinteraksi dengan reseptor pada neuron otak untuk mengubah aktiviti otak. Menariknya, sitokin tertentu dikaitkan dengan mood dan selera makan. Sesetengah aktiviti imun boleh memberi kesan kepada reseptor serotonin dan pengangkut, dan boleh memberi kesan kepada mood juga.

Buat Sambungan Usus-Otak

Seperti yang anda tahu, paksi usus-otak adalah rumit - dan belum difahami sepenuhnya. Mudah-mudahan, ini meninggalkan anda dengan pemahaman yang lebih besar tentang banyak cara usus dan otak berkomunikasi dan bekerja bersama-sama. Jika anda ingin tahu lebih lanjut mengenai bagaimana probiotik boleh menggunakan GBA untuk mempengaruhi kesan neurologi, anda boleh menyemak kajian klinikal L. plantarum PS128, ketegangan probiotik usus otak dalam Bened Life"Produk, di sini.