Recentemente, la rivista Nature ha pubblicato un altro articolo che incolpa i microbi che popolano il nostro intestino per una serie di malattie umane, comprese quelle mentali. Per mezzo secolo di studio dei batteri intestinali, gli scienziati non sono stati in grado di determinare cosa apportano di più: benefici o danni. Ma siamo riusciti a fare in modo che, tra le altre cose, i microbi possano causare cambiamenti nel comportamento umano e nella salute mentale. Traduciamo i loro segnali dal linguaggio microbico nel linguaggio umano e invitiamo il lettore a decidere da solo se i batteri sono amici o nemici (ma non promettiamo che non influenzeranno la sua opinione).
A proposito di microbi e persone
Ricordi il cartone animato sovietico su un alce, sulle cui corna cavalcavano animali della foresta e vi costruivano una casa? Il nostro corpo è lo stesso alce per trilioni di organismi unicellulari (la maggior parte dei quali batteri), che sono chiamati collettivamente microbi, microflora o microbiota. Si può anche dire che noi ei nostri microbi costituiamo un meta-organismo, che deve essere considerato nel suo insieme, poiché non esistono persone senza microbi.
Gli esseri umani ei microbi si sono uniti nel nome della cosa più preziosa di cui un organismo vivente ha bisogno: il cibo. Le persone sanno come ottenerlo ei microbi possono digerirlo. Tuttavia, per una coesistenza pacifica, devono rispettare il patto di non aggressione. Pertanto, agendo sull'accumulo di cellule immunitarie nella parete intestinale, i batteri mitigano la possibile risposta immunitaria. Se ciò non accade, ad esempio, a causa della mancanza di batteri, l'immunità della persona diventa più aggressiva. Probabilmente è per questo che i bambini cresciuti in condizioni di basso contenuto batterico (pulito, fuori dal contatto con la madre e il suo latte) hanno maggiori probabilità di sviluppare allergie e malattie autoimmuni. Da parte loro, i microbi non distruggono la parete intestinale. Tuttavia, rimangono vicini pacifici solo fino a quando non penetrano nel corpo umano. Là causano una grave infiammazione,che non sono facili da affrontare.
Inoltre, i microbi richiedono la protezione dei loro interessi. Ad esempio, è importante per loro che ricevano regolarmente cibo e che la parete intestinale non li ferisca. Per fare ciò, rilasciano molecole di segnalazione che regolano l'attività delle cellule ospiti circostanti, ad esempio l'assorbimento o la secrezione di enzimi, o anche la deposizione di grasso (sì, ci sono prove che l'obesità è associata a uno squilibrio nel microbiota intestinale). E, infine, tale convivenza a volte porta a strani effetti. Ad esempio, i microbi possono ingerire o modificare i farmaci assunti dall'ospite, il che a volte riduce significativamente l'efficacia del trattamento. Oppure possono secernere il loro DNA (come parte dello scambio genico con altri batteri), che può essere assorbito dai tessuti ospiti circostanti. Finora, non ci sono prove inequivocabili che i geni batterici agiscano nelle cellule della parete intestinale. Tuttavia, casi simili sono noti in insetti e vermi. E nel genoma umano sono state trovate sequenze sospettosamente simili a quelle batteriche. Probabilmente, c'è un po 'più in comune tra noi ei nostri micro-abitanti di quanto sembri a prima vista.
Cosa stanno facendo i microbi nel corpo umano? Illustrazione: Mikhail Fomin, Attico.
Si scopre, da un lato, che il pericolo è sempre vicino. D'altra parte, è impossibile liberarsene, perché l'assenza di microbi si trasforma in conseguenze ancora peggiori della loro presenza. Quindi, ad esempio, secondo l '"ipotesi igienica", l'eccessiva ricerca della pulizia e dell'igiene è dannosa per la salute e il contatto precoce del bambino con batteri e allergeni, al contrario, rafforza il sistema immunitario. Tuttavia, sono ancora in fase di pubblicazione articoli i cui autori considerano i microbi come parassiti che utilizzano gli esseri umani per i propri bisogni. E qui l'influenza del microbiota sul sistema nervoso umano diventa un argomento forte.
Video promozionale:
Il percorso al cervello attraverso lo stomaco
Sembrerebbe, dov'è il cervello e dov'è lo stomaco? Tuttavia, la prima cosa di cui il corpo ha bisogno per sopravvivere è il cibo, il che significa che il cervello deve capire chiaramente se è lì, cosa gli sta accadendo e se il sistema digestivo funziona bene. Soprattutto per questo, le cellule enterocromaffine si trovano nella parete intestinale - microgland, che secernono molte sostanze regolatrici. Alcuni di loro agiscono sulle cellule vicine, stimolando o rallentando la digestione. Altri attivano i neuroni nella parete intestinale, in particolare l'estremità del nervo vago, che va direttamente al cervello. Inoltre, si trovano terminazioni dolorose sotto la superficie dell'intestino, che rispondono anche alle sostanze secrete dalle cellule enterocromaffine e possono segnalare che il corpo ha mangiato qualcosa di sbagliato. Infine, la parete intestinale si popola di cellule immunitarie,sensibile alle sostanze penetranti. Quando viene rilevato un nemico, queste cellule innescano l'infiammazione, mentre vengono rilasciate sostanze che agiscono sulle terminazioni nervose ed entrano nel flusso sanguigno. Pertanto, lo stress può passare da locale a globale.
Naturalmente, le informazioni sull'attività dei batteri appaiono rapidamente anche nel cervello. In primo luogo, i microbi "pacifici" stimolano la digestione e molti degli alimenti che digeriscono o sintetizzano entrano nel flusso sanguigno. Ad esempio, gli acidi grassi a catena corta (scomponendoli, otteniamo il 5-10% della nostra energia giornaliera). Le cellule cerebrali hanno recettori che le catturano e segnalano una sensazione di sazietà. Inoltre, con la disponibilità di risorse energetiche, il cervello si sviluppa meglio. La schizofrenia e il disturbo bipolare sono più comuni nei bambini che sono denutriti nel grembo materno. Un aumento della quantità di acidi grassi a catena corta nel sangue, al contrario, stimola l'apprendimento e la memoria.
In secondo luogo, i batteri comunicano attivamente con la parete intestinale (e attraverso di essa - con il cervello dell'ospite), rilasciando sostanze che agiscono sulle cellule enterocromaffine. È interessante notare che le sostanze di segnalazione dei batteri sono semplicemente analoghi diretti dei nostri ormoni e neurotrasmettitori: si è scoperto che la microflora intestinale può produrre norepinefrina, dopamina, serotonina, testosterone, istamina, nonché il neurotrasmettitore acido gamma-amminobutirrico e proteine - regolatori dell'appetito (ad esempio, grelina e leptina). Inoltre, alcuni batteri possono secernere benzodiazepine - sostanze che hanno un effetto calmante (tra i loro parenti, ad esempio, il famoso fenazepam tranquillante). Gli scienziati ritengono che tutte queste molecole di segnalazione siano molto antiche e siano state utilizzate dai batteri per comunicare tra loro in quei giorni.quando gli organismi multicellulari si stavano solo evolvendo. Cioè, la microflora intestinale agisce come un ferro aggiuntivo nel corpo umano.
Illustrazione: Mikhail Fomin, Attico.
Allora cosa vogliono i microbi?
In prima approssimazione, la motivazione dei microbi non è difficile: vogliono il cibo. Se non ci sono abbastanza nutrienti per loro, possono secernere sostanze che stimolano terminazioni dolorose nella parete intestinale. C'è persino un'ipotesi spaventosa che la colica nei bambini sia causata anche da batteri: il dolore fa sì che il corpo reindirizzi le risorse energetiche interne all'area intestinale e il pianto (causato dall'azione dei microbi sul cervello) attira i genitori che cercano di nutrire il bambino per calmarlo.
Se il proprietario è abbastanza grande, è possibile regolare la sua produzione di cibo direttamente attraverso il suo sistema nervoso. Ad esempio, dato abbastanza cibo, alcuni dei nostri vicini benefici sintetizzano l'amminoacido essenziale triptofano, che è la base per la produzione del nostro corpo di serotonina, il cosiddetto "ormone della felicità". La serotonina, a sua volta, regola l'attività del sistema nervoso, provocando sensazioni di sazietà, calma e gioia. Con la mancanza di cibo, gli ormoni microbici e un neurotrasmettitore possono spostare il comportamento verso l'ansia e il comportamento esplorativo. In un famoso esperimento, gli scienziati hanno trapiantato la microflora da una linea di topi con maggiore ansia a topi normali e anche il loro livello di ansia è aumentato. Le caratteristiche del microbiota sono state riscontrate anche in persone con disturbi comportamentali, come quelli che soffrono di depressione, schizofrenia e anoressia. Gli scienziati ritengono che gli squilibri dei neurotrasmettitori causati dai batteri intestinali possano essere la causa di questi disturbi.
Inoltre, i germi bramano il loro cibo preferito. Il microbiota è costituito da molti tipi di batteri che differiscono nelle loro preferenze alimentari. E ogni tipo di batterio cerca di agire sul corpo dell'ospite in modo tale che spesso mangi proprio le loro sostanze preferite. Questo è probabilmente il motivo per cui la composizione della microflora intestinale differisce anche nelle persone che aderiscono a diversi regimi dietetici: i microbi dominanti causano voglie di diversi tipi di cibo. Possono raggiungere questo obiettivo, ad esempio, ridistribuendo le papille gustative. È noto che il senso del gusto può cambiare durante le operazioni sull'intestino, durante le quali la composizione microbica cambia inevitabilmente. Ma anche in coloro che seguono la stessa dieta, i batteri possono causare un cambiamento nelle preferenze alimentari. Gli scienziati hanno confrontato il contenuto di sostanze batteriche nelle urine di dolci e persone che sono indifferenti ai dolci,che tuttavia mangiò lo stesso. Si è scoperto che queste sostanze nelle urine sono diverse! Si scopre che il desiderio di zucchero può essere una proprietà della microflora e non del suo proprietario. Quindi, se ti sembra di essere patologicamente innamorato del cioccolato, allora è possibile che i tuoi microbi lo adorino davvero.
Infine, i microbi vogliono viaggiare, entrare in altri organismi e scambiare geni con parenti lontani che vivono con altri ospiti. Pertanto, sarebbe utile per loro aumentare la socialità di una persona. In effetti, è stato scoperto che i topi allevati in un ambiente privo di germi mostrano modelli comportamentali simili a quelli delle persone autistiche, perché non ricevono un segnale di socializzazione interna. Inoltre, gli scienziati hanno identificato differenze nel microbiota dei bambini con disturbi dello spettro autistico da bambini sani. Tuttavia, la maggior parte dei bambini autistici limita la propria dieta a un piccolo insieme di alimenti. Si ritiene che ciò sia dovuto allo squilibrio della loro microflora: alcuni microbi sono molti, altri quasi nessuno, quindi le preferenze di gusto sono fortemente sbilanciate e non ci sono abbastanza richieste di socialità da parte dei batteri.
Appetito contagioso
Quindi, molti tratti o disturbi comportamentali possono essere di natura batterica. Ciò porta a due conclusioni che probabilmente influenzeranno la medicina del futuro.
1) I tratti comportamentali possono essere trasmessi dai microbi.
Ciò è supportato da un esperimento con i topi, in cui il trapianto di microflora ha cambiato il loro comportamento in modo più allarmante. Inoltre, gli scienziati hanno calcolato che le persone obese con conoscenti stretti corrono un rischio maggiore di sviluppare lo stesso sintomo. È possibile che la propensione all'obesità possa essere trasmessa anche insieme ai microbi, sebbene ciò non sia stato ancora dimostrato direttamente. Infine, c'è l'ipotesi che le preferenze di gusto (che, come già sappiamo, possono cambiare anche sotto l'influenza di batteri) siano più vicine nei membri della stessa famiglia che nelle persone non familiari. Questo probabilmente rende possibile rivelare il "segreto del borscht della madre": il cibo preparato in casa può sembrare più gustoso di altri, non solo perché una persona ci si abitua dall'infanzia, ma anche perché i suoi parenti hanno la composizione di batteri più vicina a lui,che richiedono gli stessi nutrienti.
2) Le caratteristiche comportamentali possono essere trattate con i microbi.
Sempre più malattie sembrano essere associate a differenze nel microbiota intestinale. Ad esempio, di recente, gli scienziati nel 100% dei casi sono stati in grado di distinguere tra persone che soffrono di depressione e persone sane utilizzando solo l'analisi delle feci. E quando la causa diventa nota, si aprono opportunità di trattamento. E nonostante il fatto che la terapia microbica generalmente disponibile non sia stata ancora sviluppata, studi isolati mostrano risultati sorprendenti. Ad esempio, la stessa depressione potrebbe essere curata con più successo quando gli antidepressivi sono stati combinati con antibiotici (distruggendo gli abitanti intestinali in eccesso). E i trapianti fecali (procedure complesse in cui i batteri vengono rimossi dalle feci di persone sane, confezionati in capsule e somministrati ai pazienti) hanno ridotto la gravità dei sintomi dell'autismo negli esseri umani. Infine, anche la prevenzione microbica ha dato i suoi frutti: tra un gruppo di bambini,che sono stati regolarmente nutriti con probiotici (cioè un insieme di microbi dalla microflora "normale"), nessuno ha sviluppato né la sindrome di Asperger né il disturbo da deficit di attenzione e iperattività, mentre nel gruppo di controllo il 17% dei bambini è cresciuto con uno di questi disturbi comportamentali.
***
Le ultime notizie dalla vita dei nostri vicini intestinali ci fanno riconsiderare la nostra visione della vita. Molto di ciò che in precedenza era considerato una proprietà inalienabile (e talvolta incurabile) del corpo umano risulta essere il risultato di uno squilibrio microbico. Ti chiedi involontariamente: dov'è la persona reale, non soggetta a questi manipolatori microscopici? Nel frattempo, gli scienziati stanno cercando un modo per negoziare con loro, si consiglia di non farsi prendere dal panico e bere kefir: studi hanno dimostrato che i batteri dell'acido lattico non solo migliorano la digestione, ma si rallegrano, e diventa più divertente aspettare le prossime scoperte.
