تسمى البروبيوتيك مع البكتيريا الداعمة لها ، البريبايوتكس (1) ، بالمضادات الحيوية النفسية لأنها يمكن أن تؤثر على العلاقة بين الأمعاء والدماغ.
تجري دراسة بعض الأنواع البكتيرية للتحقيق في دورها في تعافي الصحة العقلية من حالات الاكتئاب والقلق حتى الاضطرابات الأكثر خطورة ولتقييم استخدامها في صياغة الأدوية النفسية الداعمة أو كبديل للعلاج الدوائي الحالي.
مقدمة
في القرن الرابع قبل الميلاد. يعتقد أبقراط أن المرض ينشأ في الأمعاء. في الوقت الحاضر ، تسلط الدراسات الضوء على الدور الرئيسي لهذا العضو وميكروباته في صحة الإنسان خارج الأمعاء. التعديلات في الجراثيم الناجمة عن الالتهاب أو دسباقتريوز ، فضلا عن كونها قادرة على التسبب في أمراض مزمنة (2) تشارك في اختلال وظائف الجهاز العصبي المركزي.
الجراثيم المعوية يشمل جميع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الأمعاء. إذا تم تضمين جينوماتهم فيه ، فسيأخذ هذا اسم الميكروبيوم ، وهو عقدة أساسية لمحور الأمعاء والدماغ.
العلاقة بين الميكروبيوم والأمعاء والدماغ
تم التعرف عليه الآن أهمية محور القناة الهضمية كطريق اتصال ثنائي الاتجاه بين القناة الهضمية والمراكز المعرفية والعاطفية للجهاز العصبي المركزي (CNS).
الطرق التي تستخدم المحور لربط العقل والأمعاء والميكروبيوم متعددة وتشمل الجهاز العصبي (المبهم وغير المبهم) والغدد الصماء والمناعة وآليات التمثيل الغذائي ، مما يدل على شبكة كثيفة من العلاقات التي تتلاقى في نظام واحد ، الكائن الحي لدينا. لهذا السبب ، ترتبط الاضطرابات النفسية ارتباطًا وثيقًا بالميكروبيوم وبالتالي بصحة الأمعاء.
دور ميكروبيوم الأمعاء في نشاط الجهاز العصبي
مظاهرة تم توفيره من خلال دراسة (3) التي سلطت الضوء على كيف أن الفئران التي نمت في بيئات معقمة حتى لا تتطور البكتيريا الأصلية تظهر ردود فعل فسيولوجية مبالغ فيها للإجهاد مقارنة بالمجموعة الضابطة.
ردود الفعل كانت الشذوذات قابلة للعكس من خلال إعادة الاستعمار البكتيرية التي يسببها البروبيوتيك. كشفت هذه النتيجة عن التورط السببي للميكروبيوم في تطوير محور الوطاء - الغدة النخامية - الكظرية (HPA).
مع هذا الاكتشاف تم إعادة النظر في دور البكتيريا المعوية كجزء لا يتجزأ من تنظيم مختلف العمليات الفسيولوجية الهامة ، بما في ذلك تعديل المناعة ، السمنة وتوازن الطاقة ، وكذلك النشاط الكهربية للجهاز العصبي المركزي.
آلية التنظيم بين الأمعاء والجهاز العصبي
الآليات يمكن تغيير التنظيم بين الميكروبيوم والجهاز العصبي عن طريق الالتهاب و dysbiosis مما يجعل الأمعاء قابلة للاختراق لمختلف المستقلبات ، مثل المواد التي تنتجها الجراثيم المعوية و / أو البكتيريا نفسها (الإزاحة البكتيرية).
التأثيرات النفسية الفيزيولوجية تمت دراستهم بشكل أساسي على الفئران لتقييم ردود أفعالهم السلوكية الناتجة عن التوتر والقلق والاكتئاب.
ستودي ركزت الدراسات الأحدث أيضًا على البشر الذين أظهروا أن تأثيرات تغيير الميكروبيوم تقع في الفئات الثلاث التالية.
1- التأثيرات النفسية على العمليات الانفعالية والمعرفية
المستقلبات البكتيريةتعمل الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة كمحولات للتعبير الجيني (عوامل فوق جينية) ويمكن أن تؤثر على الوظائف الإدراكية والسلوكية / العاطفية.
2- التأثيرات الجهازية على محور HPA واستجابة الإجهاد
انها مثبته أن الميكروبات المعوية تتطور بالتوازي مع محور HPA (الغدة النخامية - الغدة الكظرية) ، وهو أحد أهم مكونات محور الأمعاء والدماغ الذي يوفر الاستجابة البيولوجية الأولية للمنبهات المجهدة.
الآثار على محور HPA يؤثر بشكل أساسي على مستويات الجلوكوكورتيكويد ، وكذلك الالتهاب ، وغالبًا ما يتميز بتركيزات عالية من السيتوكين. السيتوكينات المؤيدة للالتهابات لها علاقة إيجابية قوية مع الحالات النفسية مثل الاكتئاب.
3- التأثيرات العصبية على النواقل العصبية والبروتينات.
التهاب الأمعاء يغير عملية التمثيل الغذائي للتربتوفان ، وهو مقدمة للسيروتونين (هرمون السعادة) ، مما يؤدي إلى عجز في الدماغ في الناقل العصبي.
الناقلات العصبية وتشمل ذات الصلة حمض بيتا أمينوبوتيريك (GABA) والجلوتامات ، التي تتحكم في توازن تثبيط الإثارة العصبية. تشمل البروتينات عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF- عامل نيوتروبي مشتق من الدماغ) ، والذي يلعب دورًا مهمًا في عمليات التعلم والذاكرة. يتم تقليل BDNF في القلق والاكتئاب ، وهو انخفاض قابل للعكس بسبب تأثير مضادات الاكتئاب.
الآثار السلبية لمضادات الاكتئاب
الأدوية التقليدية يمكن لمضادات الاكتئاب التي تستخدم عادة لعلاج بعض الاضطرابات النفسية أن تغير الميكروبيوم المعوي كأثر جانبي ، مما يؤدي إلى إطالة و / أو جعل الحالة المرضية أكثر حدة.
من بين الأدوية تم اختباره على الفئران من دراسةالكلية الأوروبية لعلم الجهاز العصبي النفسي (ECNP) من كوبنهاغن (4) تظهر الليثيوم أو الفالبروات أو الأدوية المضادة للاكتئاب مثل فلوكستين (بروزاك) وإسيتالوبرام.
بعد أربعة أسابيع، نظر الباحثون في ميكروبات الأمعاء ووجدوا أن الأدوية ، في بعض الحالات ، زادت بشكل مطرد من أعداد أنواع معينة من البكتيريا في الأمعاء. تسبب الفالبروات والليثيوم ، اللذان يعطيان عادة لعلاج الاضطراب ثنائي القطب ، في زيادة عدد كلوستريديوم، وبدلاً من ذلك ، أدت الأدوية الأخرى المضادة للاكتئاب إلى تثبيط نمو سلالات من الإشريكية القولونية.
الحاجة البحث عن بدائل للعلاج الدوائي المستخدم للاضطرابات النفسية أصبح ملحا بشكل متزايد في ضوء الآثار الجانبية المستحثة.
علم النفس الحيوي
المضادات الحيوية هي البكتيريا المفيدة (البروبيوتيك) أو البكتيريا الداعمة (البريبايوتكس) التي تؤثر على العلاقة بين البكتيريا والدماغ. يمارسون تأثيرات مزيلة للقلق ومضادة للاكتئاب ، تتميز بتغيرات في المصطلحات العاطفية والمعرفية والجهازية والعصبية (3). تشمل قنوات الاتصال بين البكتيريا والدماغ الجهاز العصبي المعوي وجهاز المناعة.
أكثر أنواع البكتيريا استخدامًا البروبيوتيك هي عائلات الشقاء e الملبنة (5,6،XNUMX). هذه لا تمتلك سلاسل عديدات السكاريد الدهنية المؤيدة للالتهابات ، وبالتالي فإن انتشارها في الأمعاء لا يؤدي إلى تفاعلات مناعية حقيقية.
الجهاز المناعي تعلم كيفية التمييز بين الكيانات المؤيدة والمضادة للالتهابات وتطوير استجابات مناعية مناسبة من خلال تحديد العناصر المؤيدة للالتهابات كمستضدات.
بكتيريا حمض اللاكتيك لتخفيف الاكتئاب
عدة عمليات بحث التحقيق في العلاقة بين ميكروبيوتا الأمعاء والاكتئاب الشديد.
دراسة بواسطة Cheung وآخرون. (7) أجرى مراجعة لست دراسات حالة تقارن الميكروبات المعوية للمرضى المصابين بالاكتئاب الشديد والضوابط الصحية من خلال تحليل سلالات من Bacteroidetes, Firmicutes, بكتريا, البكتيريا المصابة والبكتيريا البدائية.
الباحثين وجدت أن تسعة أجناس لديها وفرة أعلى (بما في ذلك كلوستريديوم, الكلبسيلة e المكور العقدي) ، ستة أجناس لديها وفرة أقل (بما في ذلك الشقاء, Dialist e الإشريكية / الشيغيلا) بينما كان ستة أكثر تباعدًا (أليستيبس, العصوانية, ميجاموناس, المذبذبات, بريفوتيلا e الورد الوردي) في مرضى الاكتئاب. ثبت أن البروبيوتيك ، ولكن ليس البريبايوتكس ، لها تأثيرات صغيرة ولكنها مهمة في مضادات الاكتئاب ومزيل القلق. (8)
.. وتحسين الظروف المعيشية للمرضى
ستودي على الفئران مع القلق والاكتئاب المستحثة أظهرت أن البكتيريا اكتوباكيللوس rhamnosus يبدو أنه يحسن مزاجهم عن طريق الحد من آثار التغيير.
هذا تأثير مفيدومع ذلك ، فإنه ينهار عندما يتم حظر الإشارات التي تنتقل على طول العصب المبهم ، مما يشير إلى أن البكتيريا قد تستخدمه كطريق اتصال.
ادارة Lactobacillus plantarum في المرضى الذين يعانون من الاكتئاب الشديد ، فإنه يحسن الأداء المعرفي من حيث الانتباه والتعلم اللفظي.
Bifidobacterium لتقليل التوتر وتعزيز الذاكرة
الضغط يشكل تأثيرًا مهمًا على الجوانب الهيكلية والوظيفية للميكروبيوم.
الحالة المجهدة يزيد من إنتاج الجلوكوكورتيكويدات التي تؤدي إلى خلل في وظيفة الحاجز المعوي ، مما يؤدي إلى استجابات مناعية التهابية. نتيجة لتغيير الحاجز ، هناك هجرة بكتيرية تزيد من تركيزات العناصر المؤيدة للالتهابات مثل عديدات السكاريد الدهنية ، وهي عملية مرتبطة أيضًا بالاكتئاب البشري.
تكامل البروبيوتيك مع الشقاء o الملبنة كانت قادرة على استعادة سلامة الحاجز المعوي وتقليل التسرب المعوي الناجم عن الإجهاد في الفئران والجرذان.
دراسة أخرى السريرية أظهرت أن إدارة السلالة الشقاء com.longum فهو لا يقلل من مستوى التوتر فحسب ، بل يحسن الذاكرة لدى المتطوعين الأصحاء (9).
إجهاد الأم
في الاستوديو (10) ثبت أيضًا أن إجهاد الأمهات وتركيزات الكورتيزول أثناء الحمل المتأخر مرتبطان بالتغيرات في ميكروبيوتا الأمعاء عند الأطفال حديثي الولادة. التأثيرات التي تستمر حتى نهاية فترة المتابعة البالغة 16 أسبوعًا.
حديثي الولادة من الأمهات اللواتي لديهن مستويات عالية من الإجهاد وتركيزات عالية من الكورتيزول كان لديهن وفرة نسبية أعلى بكثير من مجموعات البكتيريا البروتينية ووفرة نسبية أقل من بكتيريا حمض اللاكتيك.
الميكروبيوم في الاضطرابات النفسية الشديدة
حتى الاضطرابات النفسية وقد ثبت أن الاضطرابات الأكثر خطورة مثل الاضطراب ثنائي القطب وانفصام الشخصية ناتجة عن ضعف محور HPA. كان لدى المرضى الذين تمت ملاحظتهم في الدراسات المبلغ عنها تغيرات مهمة في الميكروبيوم.
اضطراب ثنائي القطب
بعض الدراسات (11,12،XNUMX) فحص الجراثيم المعوية في المرضى الذين يعانون من اضطراب ثنائي القطب. تشير نتائج إحدى هذه الدراسات إلى أن المرضى الذين يعانون من الاضطراب ثنائي القطب ، مقارنةً بالضوابط ، يظهرون وفرة أكبر من بكتريا, البكتيريا e Coriobacteriaceae ووفرة أقل من البراز e Ruminococcaceae.
فلافونيفراكتور كان أكثر انتشارًا في المرضى الذين يعانون من اضطراب ثنائي القطب ، ولكن ليس في أقاربهم من الدرجة الأولى غير المتأثرين ، مقارنةً بالضوابط الصحية. ومع ذلك ، اقتصر هذا الاختلاف على مرضى تدخين السجائر.
فصام
الدراسة اليوان وآخرون. وجد (13) أن الأدوية غير المستجيبة للمرضى المصابين بالذهان الفصامي في الحلقة الأولى لديهم عدد أقل الشقاء النيابة., E. كولاي e الملبنة النيابة. مقارنة بالضوابط الصحية.
دراسة أخرى كشفت عن بكتيريا أكثر من المجموعة الملبنة في المرضى الذين يعانون من نوبة ذهان النوبة الأولى مقارنة بالضوابط. أيضا ، عدد أكبر من البكتيريا في المجموعة الملبنة كان مرتبطًا بزيادة شدة الأعراض الإيجابية وسوء الأداء العام.
استنتاجات مؤقتة
تنوع الأنواع والتفاعلات البكتيرية العديدة التي تحدث في الأمعاء تؤثر على الرسائل التي يتم إرسالها إلى الدماغ عبر المسارات العصبية وجزيئات الإشارة التي تنشأ من الجهاز الهضمي. لهذا السبب ، يمكن لأي عجز أو خلل في التغذية أن يقلل من التنوع البيولوجي للميكروبات ويؤثر سلبًا على الحالة النفسية الجسدية للمريض.
منتظر أن التطبيقات الطبية للسيكولوجيا الحيوية تؤكدها الدراسات السريرية ، فمن الممكن بالتأكيد العمل بشكل وقائي من خلال اتباع نظام غذائي يحسن صحة الأمعاء وميكروباتها.
جوليا بيترليني
ملاحظة
(1) داريو دونغو وكارلوتا سواردي. البريبايوتكس والبروبيوتيك والميكروبيوم والجهاز المناعي. هدية (تجارة المواد الغذائية الإيطالية الكبرى). 28.4.20
(2) جوليا بيترليني ، البروبيوتيك ، حل للالتهابات المزمنة. هدية (تجارة المواد الغذائية الإيطالية الكبرى). 6.12.22
(3) Sarkar A، Lehto SM، Harty S، et al. علم النفس الحيوي والتلاعب في إشارات البكتيريا والأمعاء والدماغ. اتجاهات علم الأعصاب، 2016 ؛ 39 (11): 763-781. دوى: 10.1016 / j.tins.2016.09.002.
[4) الكلية الأوروبية لعلم الأدوية النفسية والعصبية (ECNP). وجد العلماء أن الأدوية النفسية تؤثر على محتويات القناة الهضمية، 8.09.2019، https://www.eurekalert.org/news-releases/900535
(5) Mayer EA و Knight R و Mazmanian SK و Cryan JF و Tillisch K. Gut الميكروبات والدماغ: نقلة نوعية في علم الأعصاب. J Neurosci. 2014 12 نوفمبر ؛ 34 (46): 15490-6. دوى: 10.1523 / JNEUROSCI.3299-14.2014. PMID: 25392516 ؛ معرف PMC: PMC4228144.
(6) Burnet PW، Cowen PJ. يسلط علم النفس البيولوجي الضوء على مسارات السعادة. بيول الطب النفسي. 2013 15 نوفمبر ؛ 74 (10): 708-9. دوى: 10.1016 / j.biopsych.2013.08.002. PMID: 24144322.
[7) إم. تشيونغ س وتانغماتيثام (2019). دراسة أولية لتأثير التعلم القائم على البحث في علم الفلك في المدرسة الثانوية في تايلاند. وقائع الاتحاد الفلكي الدولي، 15 (س 367) ، 34-37. دوى: 10.1017 / S1743921321001113
(8) ليو آر تي ، والش آر إف إل ، شيهان إيه إي. البريبايوتكس والبروبيوتيك للاكتئاب والقلق: مراجعة منهجية وتحليل تلوي للتجارب السريرية الخاضعة للرقابة. Neurosci Biobehav Rev. 2019 يوليو ؛ 102: 13-23. دوى: 10.1016 / j.neubiorev.2019.03.023. Epub 2019 أبريل 17. PMID: 31004628 ؛ معرف PMC: PMC6584030.
(9) Allen، A.، Hutch، W.، Borre، Y. et al. Bifidobacterium longum 1714 باعتبارها عقلية نفسية انتقالية: تعديل الإجهاد والفيزيولوجيا الكهربية والإدراك العصبي لدى متطوعين أصحاء. ترجمة علم النفس 6 ، e939 (2016). https://doi.org/10.1038/tp.2016.191
(10) Zijlmans MA ، Korpela K ، Riksen-Walraven ، وآخرون. يرتبط إجهاد الأم قبل الولادة بالميكروبات المعوية للرضيع. Psychoneuroendocrinology. 2015 مارس ؛ 53: 233-45. دوى: 10.1016 / j.psyneuen.2015.01.006. Epub 2015 19 يناير. PMID: 25638481.
(11) Aizawa E ، Tsuji H ، Asahara T ، وآخرون. الارتباط المحتمل بين Bifidobacterium و Lactobacillus في ميكروبيوتا الأمعاء للمرضى الذين يعانون من اضطراب اكتئابي كبير. ي يؤثر السعاده. 2016 سبتمبر 15 ؛ 202: 254-7. دوى: 10.1016 / j.jad.2016.05.038. Epub 2016 24 مايو. PMID: 27288567.
(12) K. Coello ، TH Hansen ، N. Sørensen ، et al. ، تكوين ميكروبيوتا الأمعاء في المرضى الذين يعانون من اضطراب ثنائي القطب تم تشخيصه حديثًا وأقاربهم من الدرجة الأولى غير المتأثرين Brain Behav. حصين. ، 75 (2019) ، ص. 112-118
(13) X. Yuan، P. Zhang، Y. Wang، et al. التغييرات في التمثيل الغذائي والميكروبات بعد 24 أسبوعًا من العلاج باستخدام ريسبيريدون في المرضى الساذجين ذوي الوزن الطبيعي المصابين بالفصام النوبة الأولى. شيزوفر. الدقة. ، 201 (2018) ، ص. 299-30
تخرج في التكنولوجيا الحيوية الصناعية وشغوف بالتنمية المستدامة.
