Zarnu trakta smadzenes un psihiskās slimības

100 triljoni mikrobu zarnās, saukti arī par “aizmirsto orgānu”, — desmit reizes vairāk nekā šūnu visā organismā. “Visas slimības sākas zarnās” — ar tik skaļu saukli pirms diviem tūkstošiem gadu klajā nāca modernās medicīnas tēvs Hipokrats. Jo vairāk pētām ar modernās zinātnes rīkiem, jo vairāk aptveram Hipokrata teiktā patiesumu.

Zinātnieki atklājuši, ka aptuveni 90 % no visām šūnām un ģenētiskā materiāla pieder zarnu mikroflorai — mikrobu sajaukumam, kas no iekšienes apdzīvo mūsu gremošanas traktu. Realitātē mūsu ķermenis ir tikai čaula, atlikušie 10 %, kas pārvieto šos mikroradījumus, kuru loma cilvēka veselībā un fizioloģijā nav apšaubāma.

Modernā pasaule ar ātro civilizācijas tempu, kaitīgiem vides faktoriem un industriāli apstrādāto pārtiku rada apdraudējumu zarnu mikroflorai, un, ja reiz tā ir traucēta/izmainīta, visa cilvēka veselība slīd pa lejupejošu spirāli, agri vai vēlu vedot pie slimības, arī psihiskas.

Mikrobioma nozīme cilvēka organismā

Pirmajās dienās pēc dzimšanas zarnas tiek kolonizētas ar komensālo mikrobiomu, tādējādi mātes psihopatoloģiskās tendences nododas tālāk vertikāli bērnam. Pētījumi rāda, ka komensālās baktērijas, probiotikas un patogēnās baktērijas var aktivēt neirālos ceļus, tādējādi ietekmējot CNS signālsistēmu un neirotransmiteru izdalīšanos, kas tieši atspoguļojas indivīda psihoemocionālajā stāvoklī (1. attēls).Mikrobioma nozīme CNS funkcionēšanā

No embrioģenēzes zināms, ka no ektodermas attīstās gan CNS, gan zarnu nervu sistēma, tādējādi pamatojot ciešo saikni ar šiem diviem savstarpēji atgriezeniskajiem komponentiem, vēsturiski apstiprinot jau Hipokrata teikto: “Tu esi tas, ko tu ēd.” Papildinot šo teicienu, varam teikt, ka mēs esam tas, kas gremo apēstās uzturvielas, šeit saprotot mikrobiomu.

Zarnās nosacīti atrodas semi–autonomas smadzenes ar endokrīno signālsistēmu, kuru darbība ir diezgan komplicēta. Mikrobiomu ietekmē mūsu pieredze un emocijas, savukārt mikrobioms izdala neirotransmiterus un citokīnus, kas ietekmē atmiņu, emocijas un uzvedību svarīgās smadzeņu daļās — anterior cingulate, orbitofrontālajā garozā un amigdalā. Mikrobioms pat ietekmē gēnu ekspresiju zarnās. Var uzskatīt, ka mikrobiem ir epiģenētisko faktoru īpašības.

Fizioloģiskā funkcija

Mikrobioma fizioloģija ir daudzpusīga, tam ir endokrīns, imūns un neirogēns komponents. Zarnu nervu sistēma tiek kontrolēta ar nvagus parasimpātiski un simpātiski ar celiakālo, apakšējo un augšējo gangliju palīdzību. Daudzu kompleksu signālu kopums ietekmē abpusēju mijiedarbību starp neiroendokrīno sistēmu un zarnu mikrobiomu.

Pētījumos ar pelēm pierādīts, ka paneta šūnas izdala alfa defensīnu un kriptidīnu, tādējādi enzimātiski regulējot mikrobiomu. Enterohromafīnās šūnas izdala serotonīnu, bet tā prekursora pāreju triptofānā kontrolē mikrobioms, vēlreiz apliecinot mikrobioma daudzpusīgo atgriezenisko iedarbību uz nervu sistēmu. Mikrobioms izdala daudzus bioaktīvus metabolisma produktus: polisaharīdus, likozilkeramīdus, nukleīnskābes, strukturālus proteīnus un īsās ķēdes taukskābes (SCFA), kas iedarbojas uz hipotalāmu un uztur zarnu sieniņu necaurlaidīgu pret lielmolekulāriem savienojumiem, kas varētu bojāt imūno sistēmu un arī hematoencefālisko barjeru.

Pēdējos zinātniskajos pētījumos tiek lietots termins “zarnu caurlaidības fenomens”, kas apraksta stāvokli, kad zarnu epitēlijs ir bojāts un asinīs nonāk vielas, kam tur nevajadzētu būt, izsaucot pastiprinātu imūno reakciju. Zarnu cilindrisko epitēliju saista transmembrānu ciešie proteīnu savienojumi — klaudīns, okludīns un trikulīns. Šie savienojumi nodrošina filtru starp organisma ārējo vidi, zarnu lūmena saturu un organisma iekšējo vidi. Kad šie savienojumi ir bojāti, asinsritē var nonākt baktērijas un lielmolekulāri savienojumi, radot jau iepriekš pieminēto imūno reakciju. Tas pats faktoru kopums, kas palielina zarnu caurlaidību, turpinot savu darbību, palielina arī hematoencefāliskās barjeras caurlaidību, izsaucot neiroiekaisuma simptomātiku — depresiju, trauksmi, autismu (2. attēls).Depresijas saikne ar iekaisumu kuņģa—zarnu traktā

Pētījumi apliecina, ka normālai hipotalāma—hipofīzes—virsnieru ass attīstībai ir vajadzīga adekvāta zarnu mikroflora. Ja kolonizācija ir traucēta, tad neattīstās normālā stresa mediētā neiroendokrīnā sistēma, kas būtiski svarīga bērnībā un pusaudžu vecumā. [1]

Stresa ietekme uz kuņģa—zarnu traktu

Tā kā stress ietekmē nervu sistēmu, kortizols bremzē neiroplastiskumu, samazinās BDNF izstrāde, tad traucēta ir jaunu neirālo ceļu attīstība, emocionālās pieredzes un jaunas informācijas konsolidācija caur amigdalas saistītājiem neirālajiem ceļiem. Akūta stresa laikā pieaug hipotalāma kortikotropais izdalīšanās faktors (CRF), kas ir būtisks zarnu sieniņas caurlaidībā (3. attēls). [2]Stresa un citu kaitīgo faktoru ietekme uz nervu sistēmas funkciju

Izmaiņas amigdalā izsauc depresīvus stāvokļus. Depresīviem pacientiem novērots augstāks IgA un IgM antivielu līmenis asinīs pret Grama negatīviem komensālo mikrofloras baktēriju lipopolisaharīdiem, no kā ir būvētas baktēriju membrānas. [3]

Depresija

Apzinoties šo faktoru kopumu, varam apjaust, ka depresiju nevar uzskatīt tikai par noteiktu neirotransmiteru deficīta slimību, respektīvi, samazinātu serotonīna izdalīšanos vai pastiprinātu glutamāta izdalīšanos. Neirotransmiteru līdzsvara izmaiņas ir tieši saistītas ar mikrobioma izmaiņām tievajās zarnās.

Novērots, ka depresijas gadījumā ir aktivēta šūnu mediētā imūnā reakcija, paaugstinoties IL–6 un TNFα līmenim. [4] Tāpat novērots, ka tādi imūnie citokīni kā IL–4 un INFγ ir saistīti ar depresiju, bet agrīni psihoemocionāli pārdzīvojumi var ietekmēt mikrobiomu un tālāko depresijas attīstību. [5] Svarīgi, lai mikrobioma iemītnieki būtu dažādi, jo dažādība vairo lielāku adaptācijas spēju. Maza mikrobioma biodiversitāte tiek saistīta ar hronisku iekaisuma marķieru rādītāju paaugstināšanos un depresiju. [6]

Runājot par konkrētiem baktēriju celmiem, ir veikti pētījumi un izdalīti celmi, kas samazina depresijas simptomātiku, tātad šādu celmu izmantošana probiotiku medikamentos būtu veicināma un ieteicama ne tikai monoterapijā, bet arī kopā ar ārsta izrak-stītajiem antidepresantiem. Depresijas izpausmes novērš, piemēram, Lactobacillus helveticus, Bifidobacterium longum un Lactobacillus farciminis. [7]

Viena no vielām, kas kaitē zarnu sieniņai, ir arī alkohols — tas izskaidro, kāpēc pašārstēšanās no depresijas ar alkoholu cilvēku ved vēl lielākā apburtajā lokā, veidojot trauksmes stāvokli, ko atkal vajag slāpēt ar kārtējo devu, bet tādējādi tikai vēl vairāk izraisot zarnu epitēlija sabrukšanu, veicinot trauksmes stāvokli. Pastiprināta alkohola lietošana tiek saistīta ar palielinātu zarnu caurlaidību un izmainītu mikrobioma profilu, kā arī ar trauksmes izpausmi. [8] Arī kairināto zarnu sindroms, ko diagnosticē gastroenterologi, nereti mijas ar depresiju un trauksmes stāvokļiem. [9]

Kinurenīna ceļa aktivācija palielina triptofāna pārveidi par NAD+ eksotoksisku prekursoru. [10] Kinurenīna metaboliskais ceļš aktivējas un serotonīna prekursoru triptofānu novirza no serotonīna sintēzes, kas attiecīgi izsauc tālāku depresijas simptomātiku. Kinurenīna ceļa aktivācija izraisa arī metabolītu kinurenīna, kinurenīnskābes un kvinolīnskābes izdalīšanos cerebrospinālajā šķidrumā, kas kopumā paaugstina iekaisuma reakcijas līmeni. Šis pētījums atbalsta uzskatu, ka depresija ir iekaisuma mediēta slimība. Kvinolīnskābe tālāk tiek pārveidota par NAD+ un darbojas kā NMDA receptoru agonists, kas izsauc neirodeģeneratīvu efektu. Kvinolīnskābes koncentrācijas palielināšanās cerebrospinālajā šķidrumā izsauc interferona alfa izdalīšanos, kas pamato iekaisuma teoriju.

Autisms

Pētījumi apliecina, ka arī autisms ir saistīts ar zarnu traktā dzīvojošo baktēriju biodiversitāti. Mukolītisko baktēriju Akkermansia muciniphila un Bifidobacterium spp. relatīvais daudzums fēcēs bērniem ar autismu ir samazināts. [11] Pacientiem ar autismu bieži izpaužas kuņģa—zarnu trakta simptomātika. [12]

Maternālās imunitātes aktivācija pelēm, kurām ir izmainīta mikroflora un ir kuņģa—zarnu trakta simptomātika, parādās autiskā spektra uzvedība, apliecinot teoriju, ka autismu cilvēkos varētu izraisīt mikrobioma diversitātes traucējumi. [13]

Zināšanu izmantošana praksē

Ārstēšana virzīta ne tikai uz minerālvielu un vitamīnu (cinka, magnija, selēna, B1 vitamīna, B6 vitamīna, B12 vitamīna, D3 vitamīna, inositola) papildu lietošanu, bet arī uz probiotiku un to barības vielu prebiotiku, piemēram, inulīna, lietošanu uzturā.

Tā kā uzturs tieši ietekmē to, kādas baktērijas veidos mikrobiomu, tad pacientam var ieteikt dažādus diētas protokolus. Ja tos noteiktu laiku ievēros, izmainīsies arī mikrobioma biodiversitāte — tātad baktērijas, kas gremos noteiktā tipa pārtiku. Par diētas protokolu var uzskatīt jebkuru novirzi no vis-ēdāju diētas. Katram diētas protokolam ir īpatnības — kādi papildu minerāli vai vitamīni jālieto, piemēram, veģetārai diētai jāparedz mākslīgs folskābes un dzelzs avots, vegāniskai diētai jāapzina kalcija uzņemšanas avoti. Populārākie diētas protokoli: GAPS diēta, paleodiēta, diēta ar zemu ogļhidrātu saturu, diēta ar augstu tauku saturu, ketogēnā diēta, ājurvēdas diēta.

Analizējot katru konkrēto diētu, redzama to dažādā izcelsme un teorētiskais pamatojums, bet, abstrahējoties tikai ar ķermeņa funkcionālajām īpatnībām, nevis ekoloģiskiem vai ētiski morāliem apsvērumiem, visas šīs diētas vairāk vai mazāk saistītas ar zarnu epitēlija palielināto caurlaidību.

Diētu raksturojums

GAPS diēta

GAPS (zarnu un psiholoģiskā sindroma) diēta cēlusies no specifiskas karbohidrātu diētas, kuru izveidoja Dr. Sidneja Valentīna Hāsa, lai dabiskā ceļā ārstētu hroniskus iekaisuma stāvokļus gremošanas traktā. Specifiskā karbohidrātu diēta kļuva populāra, kad Elēna Gotšala savu bērnu izārstēja no čūlainā kolīta un kļuva par šīs diētas advokāti, sarakstot grāmatu “Breaking the vicious cycle: intestinal health through diet”.

Gadiem ilgos pētījumos un klīniskā pieredzē Dr. Nataša Kembela Makbraida uzlaboja šo protokolu, lai pielāgotu individuālām pacientu vajadzībām, ārstējot zarnu slimības un neiroloģiskus stāvokļus, kuru cēlonis bijis izjaukta zarnu mikrofloras ekosistēma. GAPS diēta fokusējas uz smagi gremojamu produktu izslēgšanu, aizstājot tos ar uzturvielām bagātiem produktiem, lai dotu iespēju zarnu epitēlijam kvalitatīvi atjaunoties.

Izslēgti tādi produkti kā piens un visi piena produkti, izņemot raudzētos, izslēgti graudaugi un visi to produkti, cukurs un visi to saturošie produkti, cieti saturošie dārzeņi (kartupeļi, kukurūza, saldie kartupeļi), pārstrādāta pārtika. Ieteicama ir mājās gatavota pārtika — zupas, kaulu buljoni, galerti, skābēti kāposti, labvēlīgas ir taukvielas un proteīna produkti — gaļa, zivis, olas, raudzēti piena produkti, augļi, dārzeņi, kas nav bagāti ar cieti, un rieksti, sēklas.

Paleodiēta

Paleodiēta ir moderns mēģinājums atkārtot diētu, kādu piekopa mūsu senči paleolītā — laikmetā, kad cilvēki pārtika no produktiem, ko nomedīja un ko savāca mežā, tātad diēta no laikmeta pirms zemkopības un attiecīgi arī graudkopības.

Šo diētu pagājušā gadsimta 70. gados sāka popularizēt gastroenterologs Valters Voegtlins un psihiatrs Frederiks Lemers, kuri to izmantoja alkoholisma ārstēšanā. To popularizēja arī antropologs Dr. Boids Ītons, uzskatot, ka paleolītiskie senči, kas dzīvoja pirms 2,5 miljardiem līdz 10 000 miljoniem gadu, ir tie, kas varētu mācīt modernajam cilvēkam ēst un neiedzīvoties veselības problēmās.

Ēdienkartes ieteikums ir ēst to, ko ēda mūsu senči mednieki un augu vācēji. No diētas būtu jāizslēdz pārstrādātie produkti, graudaugi, pākšaugi un piena produkti. Atļauti ir augļi, dārzeņi, gaļa un zivis. Būtībā ar dažām niansēm paleodiēta ir ļoti līdzīga GAPS diētai: atrast radikālas pretrunas ir grūti, vienīgi pāreja uz GAPS diētu notiek pakāpeniski pa fāzēm, vispirms izslēdzot un tad lēni pieliekot klāt produktus, bet paleodiētā tādas striktas pārejas nav.

Citi diētu veidi

Radikālāka pieeja ir Dr. Stīvenam Gundrijam, kas pievērš uzmanību striktai diētai, izslēdzot ne tikai graudaugus, bet arī nakteņu dzimtas dārzeņus: kartupeļus, tomātus, saldos piparus, čili piparus, baklažānus. Pret gaļu, zivīm un olām Gundrijs ir pielaidīgāks, bet uzsver to, ka dzīvnieki nedrīkst būt baroti ar graudaugiem, jo šādā gaļā aizvien saglabājas lektīnu kaitīgā ietekme.

Interesants uzskats ir par piena produktiem: diēta paredz dažu piena izcelsmes produktu izslēgšanu, bet citu veidu piena produktu atļaušanu. Viss atkarīgs no kazeīna tipa, kādu satur konkrētais piena produkts. Kazeīns ir visvairāk sastopamais proteīns pienā (vidēji govs pienā tas ir 3 %), uz tā bāzes norit siera ražošana. Kazeīnam ir divi apakštipi: α1 bēta kazeīns un α2 bēta kazeīns. Alfa2 kazeīns ir atļauts, un tas ir atrodams dažu govs sugu pienā un citu zīdītāju (piemēram, kazas) pienā. Dr. Gundrijs apgalvo, ka α2 kazeīna piens tik ļoti nekairina zarnu gļotādu. “Augu paradoksa protokols” (kā to nosaucis Dr. Gundrijs) precīzāk aprakstīts viņa nesen izdotajā grāmatā “Plant Paradox”.

Pretrunīgas teorijas ir par glutēna nepanesību un jutību pret glutēnu, ko pamato ar herbicīda glifosfāta izmantošanu graudu nogatavināšanā. Tādējādi diēta, kas no uztura izslēdz graudaugus, galvenokārt glutēnu saturošos, var uzlabot arī pacienta psihoemocionālo stāvokli. Glutēns pieskaitīts lektīnu grupas proteīniem ar augstu alerģisko vielu iespējamību. Lektīni ir graudaugos un pākšaugos, pārsvarā ārējā apvalkā. Nonākot zarnu trakā, tie var izraisīt pastiprinātas jutības reakciju, kas sākotnēji var neizpausties ar acīm redzamiem simptomiem, bet, laika gaitā akumulējoties, var parādīties arī mentāli un psihoemocionāli traucējumi. [14]

Noslēgumā

Lai kādas diētas izmaiņas būtu nepieciešamas, tās ieviešamas tikai zinīga speciālista virsvadībā, apzinot gan iespējamos draudus un ieguvumus, gan mijiedarbību ar lietotajiem medikamentiem.

Ja radikālas izmaiņas diētā nav iespējamas, var izslēgt vienu produktu grupu un vērot pacientu dinamikā, piemēram, aplūkojot visas diētas kopumā, būtu ieteicams atteikties no pārstrādātajiem produktiem, produktiem ar mākslīgi pievienotu cukuru, kviešu izstrādājumiem.

________________________________________________

Literatūra

  1. Borre YE, O’Keeffe GW, Clarke G, et al. Microbiota and neurodevelopmental windows: implications for brain disorders. Trends in Molecular Medicine, 2014; 20(9): 509–518.
  2. Taché Y, Million M. Role of Corticotropin-releasing Factor Signaling in Stress-related Alterations of Colonic Motility and Hyperalgesia. J Neurogastroenterol Motil, 2015; 21(1): 8–24.
  3. Maes M, Kubera M, Leunis J-C, Berk M. Increased IgA and IgM responses against gut commensals in chronic depression: Further evidence for increased bacterial translocation or leaky gut. Journal of Affective Disorders, 2012; 141(1): 55–62.
  4. Michael Maes. Depression is an inflammatory disease, but cell-mediated immune activation is the key component of depression. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 2011; 35(3): 664–675.
  5. O’Mahony, Siobhain M, et al. Early Life Stress Alters Behavior, Immunity, and Microbiota in Rats: Implications for Irritable Bowel Syndrome and Psychiatric Illnesses. Biological Psychiatry, 65(3): 263–267.
  6. Rook GAW, Raison CL, Lowry CA. Microbiota, Immunoregulatory Old Friends and Psychiatric Disorders. In: Lyte M, Cryan J (eds.) Microbial Endocrinology: The Microbiota-Gut-Brain Axis in Health and Disease. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 817. Springer, New York, NY, 2014.
  7. Wethered DB, Markey MA, Hay RJ, et al. Ultrastructural and immunogenic changes in the formation of mycetoma grains. J Med Vet Mycol, 1987; 25(1): 39–46.
  8. Leclercq S, Matamoros S, Cani PD, et al. Intestinal permeability, gut-bacterial dysbiosis, and behavioral markers of alcohol-dependence severity. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014; 111(42): E4485–E4493.
  9. Singh P, Agnihotri A, Pathak MK, et al. Psychiatric, somatic and other functional gastrointestinal disorders in patients with irritable bowel syndrome at a tertiary care center. J Neurogastroenterol Motil, 2012; 18(3): 324–331.
  10. Davis I, Liu A. What is the tryptophan kynurenine pathway and why is it important to neurotherapeutics? Expert Rev Neurother, 2015; 15(7): 719–721.
  11. Wang L, Christophersen CT, Sorich MJ, et al. Low relative abundances of the mucolytic bacterium Akkermansia muciniphila and Bifidobacterium spp. in feces of children with autism. Appl Environ Microbiol, 2011; 77(18): 6718–6721.
  12. Mayer EA, Padua D, Tillisch K. Altered brain-gut axis in autism: comorbidity or causative mechanisms? Bioessays, 2014; 36(10): 933–939.
  13. Hsiao EY, McBride SW, Hsien S, et al. Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders. Cell, 2013; 155(7): 1451–1463.
  14. Abstract P238: Remission/Cure of Autoimmune Diseases by a Lectin Limite Diet Supplemented With Probiotics, Prebiotics, and Polyphenols, Steven R Gundry; Circulation, 2018, 137, suppl_1.
Uz augšu ↑
Chain

Saistītie raksti