Baru-baru ini, jurnal Nature menerbitkan artikel lain yang menyalahkan sejumlah penyakit manusia, termasuk penyakit mental, pada mikroba - penghuni usus kita. Selama setengah abad mengkaji bakteria usus, para saintis belum dapat menentukan apa yang mereka bawa lebih banyak - manfaat atau kemudaratan. Tetapi kami berjaya memastikan bahawa, antara lain, mikroba boleh menyebabkan perubahan tingkah laku manusia dan kesihatan mental. Kami menerjemahkan isyarat mereka dari bahasa mikroba ke dalam bahasa manusia dan menjemput pembaca untuk memutuskan sendiri sama ada bakteria adalah rakan atau musuh (tetapi kami tidak berjanji bahawa mereka tidak akan mempengaruhi pendapatnya).
Mengenai mikrob dan orang
Ingat kartun Soviet tentang seekor rusa, di tanduk siapa binatang hutan menunggang dan membuat rumah di sana? Tubuh kita adalah rusa yang sama untuk triliunan organisma bersel tunggal (kebanyakannya bakteria), yang secara kolektif disebut mikroba, mikroflora atau mikrobiota. Anda bahkan boleh mengatakan bahawa kita dan mikroba kita merupakan satu meta-organisma, yang mesti dipertimbangkan secara keseluruhan, kerana tidak ada orang tanpa mikroba.
Manusia dan mikroba telah bersatu atas nama benda paling berharga yang diperlukan oleh organisma hidup - makanan. Orang tahu bagaimana mendapatkannya, dan mikroba dapat mencernanya. Namun, untuk hidup berdampingan secara damai, mereka perlu memenuhi pakatan bukan pencerobohan. Oleh itu, dengan bertindak pada pengumpulan sel-sel imun di dinding usus, bakteria mengurangkan kemungkinan tindak balas imun. Sekiranya ini tidak berlaku, misalnya, kerana kekurangan bakteria, imuniti seseorang menjadi lebih agresif. Mungkin, kerana itulah kanak-kanak yang dibesarkan dalam keadaan kandungan bakteria rendah (bersih, tidak bersentuhan dengan ibu dan susu) lebih cenderung mengalami alahan dan penyakit autoimun. Sebaliknya, mikroba tidak memusnahkan dinding usus. Namun, mereka tetap berjiran dengan aman sehingga mereka masuk ke dalam tubuh manusia. Di sana mereka menyebabkan keradangan teruk,yang tidak mudah ditangani.
Di samping itu, mikroba memerlukan perlindungan kepentingan mereka. Sebagai contoh, penting bagi mereka bahawa mereka selalu menerima makanan, dan dinding usus tidak mencederakan mereka. Untuk melakukan ini, mereka melepaskan molekul isyarat yang mengatur aktiviti sel inang sekitarnya, misalnya, penyerapan atau rembesan enzim, atau bahkan pemendapan lemak (ya, ada bukti bahawa kegemukan dikaitkan dengan ketidakseimbangan mikrobiota usus). Dan, akhirnya, wujud bersama ini kadang-kadang membawa kepada kesan yang pelik. Sebagai contoh, mikroba dapat menelan atau mengubah ubat yang diambil oleh tuan rumah, yang kadang-kadang mengurangkan keberkesanan rawatan dengan ketara. Atau mereka dapat merembeskan DNA mereka (sebagai bahagian pertukaran gen dengan bakteria lain), yang mungkin diserap oleh tisu inang di sekitarnya. Sejauh ini, tidak ada bukti yang jelas bahawa gen bakteria berfungsi di sel-sel dinding usus. Walau bagaimanapun, kes serupa diketahui pada serangga dan cacing. Dan dalam genom manusia, terdapat beberapa urutan yang serupa dengan bakteria. Mungkin, ada sedikit persamaan antara kita dan penghuni mikro kita daripada yang kelihatannya pada pandangan pertama.
Apa yang dilakukan mikrob di dalam tubuh manusia? Ilustrasi: Mikhail Fomin, Loteng.
Ternyata, di satu pihak, bahaya itu selalu dekat. Sebaliknya, mustahil untuk menyingkirkannya, kerana ketiadaan mikroba berubah menjadi akibat yang lebih buruk daripada kehadirannya. Jadi, sebagai contoh, menurut "hipotesis kebersihan", usaha yang berlebihan untuk kebersihan dan kebersihan berbahaya bagi kesihatan, dan hubungan awal kanak-kanak dengan bakteria dan alergen, sebaliknya, memperkuat sistem imun. Walau bagaimanapun, artikel masih diterbitkan yang penulisnya menganggap mikroba sebagai parasit yang menggunakan manusia untuk keperluan mereka sendiri. Dan di sini pengaruh mikrobiota pada sistem saraf manusia menjadi hujah yang kuat.
Video promosi:
Jalan ke otak melalui perut
Nampaknya, di mana otak, dan di mana perutnya? Walaupun begitu, perkara pertama yang diperlukan tubuh untuk bertahan hidup adalah makanan, yang bermaksud bahawa otak mesti memahami dengan jelas sama ada ia berada di sana, apa yang berlaku kepadanya dan apakah sistem pencernaan berfungsi dengan baik. Terutama untuk ini, sel enterokromafin terletak di dinding usus - mikrogen, yang mengeluarkan banyak bahan pengawalseliaan. Sebahagian daripadanya bertindak pada sel berdekatan, merangsang atau melambatkan pencernaan. Yang lain mengaktifkan neuron di dinding usus, khususnya ujung saraf vagus, yang masuk terus ke otak. Selain itu, di bawah permukaan usus, terdapat ujung yang menyakitkan, yang juga bertindak balas terhadap bahan yang dirembeskan oleh sel enterokromafin, dan dapat memberi isyarat bahawa tubuh telah memakan sesuatu yang salah. Akhirnya, dinding usus dipenuhi dengan sel-sel imun,sensitif terhadap bahan menembusi. Ketika musuh dikesan, sel-sel ini memicu keradangan, sementara zat dilepaskan yang bertindak pada ujung saraf dan memasuki aliran darah. Oleh itu, tekanan boleh berlaku dari tempatan ke global.
Sudah tentu, maklumat mengenai aktiviti bakteria juga cepat muncul di otak. Pertama, mikroba "damai" merangsang pencernaan, dan banyak makanan yang mereka cerna atau sintesis memasuki aliran darah. Contohnya, asid lemak rantai pendek (dengan memecahnya, kita mendapat 5-10% tenaga harian kita). Sel-sel otak mempunyai reseptor yang menangkapnya dan memberi isyarat rasa kenyang. Di samping itu, dengan adanya sumber tenaga, otak berkembang dengan lebih baik. Skizofrenia dan gangguan bipolar lebih kerap berlaku pada kanak-kanak yang kekurangan zat makanan di rahim. Peningkatan jumlah asid lemak rantai pendek dalam darah, sebaliknya, merangsang pembelajaran dan ingatan.
Kedua, bakteria secara aktif berkomunikasi dengan dinding usus (dan melaluinya - dengan otak inang), melepaskan bahan yang bertindak pada sel enterokromafin. Menariknya, zat isyarat bakteria adalah analog langsung hormon dan neurotransmitter kita sendiri: ternyata mikroflora usus dapat menghasilkan norepinefrin, dopamin, serotonin, testosteron, histamin, serta asid dan protein gamma-aminobutyric neurotransmitter - pengatur selera makan (misalnya, ghrelin dan leptin). Lebih-lebih lagi, sebilangan bakteria dapat mengeluarkan benzodiazepin, zat yang mempunyai kesan menenangkan (di antara saudara-mara mereka, misalnya, phenazepam penenang yang terkenal). Para saintis percaya bahawa semua molekul isyarat ini sangat kuno dan digunakan oleh bakteria untuk berkomunikasi antara satu sama lain pada masa itu.ketika organisma multiselular baru berkembang. Iaitu, mikroflora usus bertindak sebagai zat besi tambahan dalam tubuh manusia.
Ilustrasi: Mikhail Fomin, Loteng.
Oleh itu, apa yang mikrob mahukan?
Dalam pendekatan pertama, motivasi mikroba tidak sukar: mereka mahukan makanan. Sekiranya tidak ada nutrien yang cukup untuk mereka, maka mereka dapat mengeluarkan bahan yang merangsang ujung yang menyakitkan di dinding usus. Bahkan ada hipotesis yang menakutkan bahawa kolik pada bayi juga disebabkan oleh bakteria: kesakitan menyebabkan tubuh mengarahkan sumber tenaga dalaman ke kawasan usus, dan menangis (disebabkan oleh tindakan mikroba di otak) menarik perhatian ibu bapa yang cuba memberi makan bayi untuk menenangkannya.
Sekiranya pemiliknya sudah cukup tua, maka mungkin untuk mengatur pengeluaran makanannya secara langsung melalui sistem sarafnya. Sebagai contoh, dengan makanan yang mencukupi, sebilangan jiran kita yang bermanfaat mensintesis triptofan asid amino penting, yang menjadi asas pengeluaran serotonin badan kita, yang disebut "hormon kebahagiaan." Serotonin, seterusnya, mengatur aktiviti sistem saraf, menyebabkan perasaan kenyang, tenang dan gembira. Dengan kekurangan makanan, hormon mikroba dan neurotransmitter dapat mengubah tingkah laku ke arah kegelisahan dan tingkah laku eksplorasi. Dalam eksperimen terkenal, para saintis memindahkan mikroflora dari sebilangan tikus dengan peningkatan kegelisahan ke tikus normal, dan tahap kegelisahan mereka juga meningkat. Ciri-ciri mikrobiota juga telah dijumpai pada orang yang mengalami gangguan tingkah laku, seperti mereka yang menderita kemurungan, skizofrenia dan anoreksia. Para saintis percaya bahawa ketidakseimbangan neurotransmitter yang disebabkan oleh bakteria usus mungkin menjadi penyebab gangguan ini.
Selain itu, kuman sangat menginginkan makanan kegemaran mereka. Mikrobiota terdiri daripada banyak jenis bakteria yang berbeza dalam pilihan makanan mereka. Dan setiap jenis bakteria berupaya bertindak pada tubuh inang sedemikian rupa sehingga sering memakan zat kegemaran mereka. Ini mungkin mengapa komposisi mikroflora usus juga berbeza pada orang yang mematuhi rejimen diet yang berbeza: mikroba yang dominan menyebabkan keinginan untuk pelbagai jenis makanan. Mereka dapat mencapainya, misalnya, dengan mengagihkan selera. Telah diketahui bahawa deria rasa dapat berubah semasa operasi pada usus, di mana komposisi mikroba pasti akan berubah. Tetapi walaupun pada mereka yang mengikuti diet yang sama, bakteria dapat menyebabkan perubahan dalam pilihan makanan. Para saintis telah membandingkan kandungan bahan bakteria dalam air kencing gula-gula dan orang yang tidak peduli dengan gula-gula,yang tetap makan sama. Ternyata zat ini dalam air kencing berbeza! Ternyata keinginan gula mungkin menjadi milik mikroflora, dan bukan pemiliknya. Oleh itu, jika menurut anda bahawa anda cinta coklat secara patologi, maka kemungkinan mikroba anda memujanya.
Akhirnya, mikroba ingin melakukan perjalanan, memasuki organisma lain, dan bertukar-tukar gen dengan saudara jauh yang tinggal dengan tuan rumah lain. Oleh itu, akan bermanfaat bagi mereka untuk meningkatkan sosialiti seseorang. Memang, didapati bahawa tikus yang dibesarkan di persekitaran bebas kuman menunjukkan tingkah laku yang serupa dengan orang autis, kerana mereka tidak menerima isyarat bersosial dalaman. Juga, saintis telah mengenal pasti perbezaan mikrobiota kanak-kanak dengan gangguan spektrum autisme daripada kanak-kanak yang sihat. Walau bagaimanapun, kebanyakan kanak-kanak autistik membatasi diet mereka kepada sebilangan kecil makanan. Dipercayai bahawa ini disebabkan oleh ketidakseimbangan mikroflora mereka: sebilangan mikroba banyak, yang lain hampir tidak ada, oleh itu pilihan rasa sangat berat sebelah, dan tidak ada permintaan sosial untuk bakteria yang cukup.
Selera makan berjangkit
Jadi, banyak sifat atau gangguan tingkah laku boleh menjadi bakteria. Ini membawa kepada dua kesimpulan yang mungkin mempengaruhi perubatan masa depan.
1) Sifat tingkah laku boleh ditularkan oleh mikrob.
Ini disokong oleh percubaan dengan tikus, di mana transplantasi mikroflora mengubah tingkah laku mereka menjadi lebih membimbangkan. Di samping itu, para saintis telah mengira bahawa orang yang mempunyai kenalan rapat yang gemuk berisiko meningkat untuk mengalami gejala yang sama. Ada kemungkinan bahawa kecenderungan untuk kegemukan juga dapat ditularkan bersama dengan mikroba, walaupun ini belum terbukti secara langsung. Akhirnya, ada hipotesis bahawa pilihan rasa (yang, seperti yang telah kita ketahui, juga dapat berubah di bawah pengaruh bakteria) lebih dekat pada anggota keluarga yang sama daripada pada orang yang tidak dikenali. Ini mungkin memungkinkan untuk mendedahkan "rahsia borscht ibu" - makanan yang disediakan di rumah mungkin kelihatan lebih enak daripada yang lain, bukan hanya kerana seseorang terbiasa sejak kecil, tetapi juga kerana saudara-mara mempunyai komposisi bakteria yang paling dekat dengannya,yang memerlukan nutrien yang sama.
2) Ciri-ciri tingkah laku dapat dirawat dengan mikrob.
Semakin banyak penyakit kelihatan berkaitan dengan perbezaan mikrobiota usus. Sebagai contoh, baru-baru ini, para saintis dalam 100% kes dapat membezakan antara orang yang menderita kemurungan dan orang yang sihat dengan hanya menggunakan analisis najis. Dan apabila penyebabnya diketahui, peluang untuk rawatan terbuka. Dan walaupun terapi mikrob yang tersedia secara umum belum dikembangkan, kajian terpencil menunjukkan hasil yang luar biasa. Sebagai contoh, kemurungan yang sama dapat disembuhkan dengan lebih berjaya apabila antidepresan digabungkan dengan antibiotik (menghancurkan penghuni usus yang berlebihan). Dan pemindahan tinja (prosedur kompleks di mana bakteria dikeluarkan dari tinja orang yang sihat, dimasukkan ke dalam kapsul dan diberi makan kepada pesakit dengannya) telah mengurangkan keparahan gejala autisme pada manusia. Akhirnya, pencegahan mikroba juga membuahkan hasil: di kalangan sekumpulan kanak-kanak,yang diberi makan probiotik secara berkala (iaitu sekumpulan mikroba dari mikroflora "normal"), tidak ada yang mengembangkan sindrom Asperger atau Gangguan Hiperaktifan Defisit Perhatian, sementara dalam kumpulan kawalan 17% kanak-kanak dibesarkan dengan salah satu kelainan tingkah laku ini.
***
Berita terkini dari kehidupan jiran usus kita membuat kita mempertimbangkan semula pandangan kita mengenai kehidupan. Sebahagian besar dari apa yang sebelumnya dianggap sebagai harta yang tidak dapat dielakkan (dan kadang-kadang tidak dapat disembuhkan) dari tubuh manusia ternyata adalah akibat ketidakseimbangan mikroba. Anda secara tidak sengaja tertanya-tanya: di manakah orang yang sebenarnya, tidak dikenakan manipulator mikroskopik ini? Sementara itu, para saintis sedang mencari jalan untuk berunding dengan mereka, disarankan untuk tidak panik dan minum kefir: kajian menunjukkan bahawa bakteria asid laktik bukan sahaja meningkatkan pencernaan, tetapi juga menceriakan, dan menjadi lebih menyenangkan untuk menunggu penemuan selanjutnya.
