Ako spolu komunikujú mozog a tráviaci systém

VEDA NA DOSAH

V tráviacom trakte je zhruba rovnaký počet nervových buniek ako v mozgu. Dokonca navzájom komunikujú prostredníctvom podobných molekúl. Prečo je to dobré?

Muž chytajúci sa od bolesti za hlavu a brucho. Zdroj: iStockphoto.com

Pokazený žalúdok sa nezriedka prejaví migrénou. Zdroj: iStockphoto.com

Pár dní pred Vianocami sa vo Vedeckej cukrárni Centra vedeckých informácií SR (CVTI SR) odohrala prednáška s názvom Ako výživa a trávenie ovplyvňujú naše myslenie. Pravdaže, vzhľadom na situáciu spojenú s pandémiou, bola bez účasti verejnosti.

Doc. MUDr. Katarína Babinská, PhD., ktorá prišla do Centra vedeckých informácií prednášať na túto tému, pôsobí vo Fyziologickom ústave Lekárskej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave. Vyučuje fyziológiu výživy a dlhodobo sa venuje jej výskumu.

Ak ste doposiaľ prednášku nevideli, prinášame vám časť informácií z nej v podobe tohto textu. Stále je však voľne dostupná na kanáli Youtube CVTI SR.

Pre niekoho je jedlo len prostriedkom na zasýtenie hladu, pre iného aj chuťovým a vizuálnym pôžitkom. Ale sú aj takí, ktorí si ním škodia, či už nesprávnym stravovaním, alebo prejedaním sa. V tom poslednom prípade zvyknú odborníci pripomínať, že nežijeme preto, aby sme jedli, ale jeme preto, aby sme žili.

Úlohou tráviacej sústavy je totiž najmä dopraviť výživu do krvi a potom k jednotlivým bunkám organizmu, ktoré ju využijú. „Tráviaci systém má na trávenie svoje mechanizmy. Napríklad pomocou tráviacich štiav potravu chemicky rozkladá. Pomocou svaloviny vykonáva pohyby, ktoré potravu rozbíjajú mechanicky. A napokon tiež vylučuje nestrávené zvyšky,“ približuje Katarína Babinská.

Pokiaľ tráviaci systém funguje, jeho funkcie si ani neuvedomujeme. Ale keď sa v ňom niečo naruší, či už preto, že sa prejeme, zjeme niečo pokazené, alebo našu tráviacu sústavu napadnú škodlivé mikroorganizmy, cítime bolesť, ktorá neprospieva ani dobrej nálade. Prekvapujúce však môže byť pomerne nové zistenie, že našu náladu ovplyvňujú aj mikroorganizmy, ktoré našu tráviacu sústavu bežne obývajú.

Prevratný pohľad na mikróby

Výskumy zo začiatku tohto tisícročia priniesli na problematiku mikróbov prevratný pohľad. „Dovtedy sme si predstavovali, že sú to škodlivé organizmy spôsobujúce choroby. No pri skúmaní mikrobiálneho osídlenia celého ľudského organizmu sa zistilo, že prebývajú aj na neočakávaných miestach, napríklad v dýchacích cestách, v nose, na pokožke, v ústnej dutine a podobne. A až 99 percent všetkých mikroorganizmov, ktoré osídľujú naše telo, však prežíva v tráviacom systéme.“

Spočiatku prevládala predstava, že osídlenie tráviaceho systému je veľmi uniformné, pretože pomocou starších metód kultivácie mikroorganizmov sa v tráviacom systéme väčšinou našla baktéria E. coli. Genetické metódy skúmania, ktoré sa používajú v posledných rokoch, priniesli ale zistenie, že v tráviacom systéme žije viac ako tisíc druhov tráviacich mikroorganizmov.

Je ich viac ako buniek v ľudskom tele

„Celkový počet mikroorganizmov v našom tele je dokonca väčší ako počet jeho buniek (človeka tvorí približne 30 bilióna buniek – pozn. red.). Keď sa analyzuje 1 gram stolice, je v nej viac mikroorganizmov ako všetkých obyvateľov na zemeguli,“ hovorí Katarína Babinská.

Tieto mikroorganizmy sú uchytené na vnútornej výstelke čreva (sliznici) a väčšinu z nich tvoria baktérie. „Sú tam však aj určité počty vírusov, kvasiniek, plesní alebo húb,“ vymenúva odborníčka a dodáva, že toto osídlenie nie je v každom organizme rovnaké.

„Kým v ústnej dutine žije okolo 900 druhov mikroorganizmov, v žalúdku ich je oveľa menej, lebo im nevyhovuje veľmi kyslé prostredie. V tenkom čreve sa im už darí viac, ale väčšina črevnej mikrobioty (kedysi mikroflóra – pozn. red.) je usídlená v hrubom čreve.“

Mikróby v tráviacej sústave potrebujeme

Mikrobiota nie je len akýsi parazit, ktorý berie z tráviacej sústavy výživu a využíva ju ako prístrešok pre svoju existenciu. „Výskumy v posledných rokoch preukázali, že plní mnohé funkcie. Pomáha pri trávení i vstrebávaní látok z potravy a tvorí látky, ktoré podporujú rast a dobrý stav buniek sliznice. Stará sa tiež o to, aby sliznica čreva neprepúšťala do organizmu nevhodné látky a podieľa sa aj na procesoch látkovej premeny. Tiež spolupracuje na podpore imunitných funkcií. A len nedávno vedci objavili, že vplýva na pocit sýtosti, ale aj na fungovanie mozgu a na náladu.“

Mikrobiota v ľudskom čreve. Zdroj: iStockphoto.com

Zdravá črevná mikrobiota na vnútornej sliznici čreva. Zdroj: iStockphoto.com

Ako mikrobiota spolupracuje s imunitným systémom

Zistilo sa, že v čreve sídli až 80 percent ľudského imunitného systému. „Je to logické, pretože potrava prichádza z vonkajšieho prostredia a úlohou buniek imunitného systému je otestovať, či nie je potenciálne škodlivá. Jednotlivé druhy imunitných buniek spolupracujú nielen medzi sebou, ale aj s črevnou mikrobiotou. Dalo by sa povedať, že udržiavajú dobré susedské vzťahy, pretože je to pre obidve strany prospešné.“

Vzájomná harmónia vládne aj vo vzťahu črevnej mikrobioty a množstva nervových buniek (neurónov), ktoré sú usídlené na sliznici tráviaceho systému. „Nervové bunky tvoria sieť, ktorá tiahne celým tráviacim systémom a zabezpečuje dorozumievanie sa medzi orgánmi tráviaceho systému. Napríklad keď príde do žalúdka nová potrava, prostredníctvom nervovej siete ide do hrubého čreva informácia, že pre ňu treba urobiť miesto a nestrávené zvyšky z organizmu vylúčiť.“ Ale takisto nervy (zväzky nervových buniek – neurónov – pozn. red.), ktoré sa nachádzajú v stene tráviacej rúry, môžu vplývať na črevnú mikrobiotu.

Tráviaci systém je druhý mozog

Možno ste sa aj stretli s pojmami druhý mozog alebo črevný mozog. V tráviacom systéme je totiž približne rovnaký počet nervových buniek ako v mozgu. Dokonca navzájom komunikujú prostredníctvom podobných molekúl ako neuróny v mozgu.

No nielen to. Mikrobiota tráviaceho systému dokáže mozog ovplyvňovať aj napriek tomu, že je od nej taký vzdialený. Črevné mikroorganizmy uvoľňujú rozličné látky, ktoré sa dostávajú do mozgu viacerými chodníčkami.

„Jednak ich vedia dostať cez sliznicu tenkého alebo hrubého čreva do krvi, odkiaľ majú do mozgu už ľahkú cestu. Troška zložitejšie je pre nich putovanie prostredníctvom takzvaného nervus vagus, známeho tiež ako blúdivý alebo desiaty hlavový nerv. Predstavte si ho ako diaľnicu smerujúcu z čriev do mozgu a z mozgu do čriev, pretože informácie ním prúdia a pôsobia obojsmerne.“

Prostredníctvom blúdivého nervu dokáže mozog napríklad ovplyvniť to, ako rýchlo pracuje črevo. „Ak pracuje na vysoké obrátky, mikróby nemajú veľa času na to, aby zotrvali na svojom mieste, ale putujú von z organizmu. Prostredníctvom blúdivého nervu ovplyvňuje mozog aj prekrvenie hrubého čreva. Lepšie prekrvenie znamená lepší prísun živín, čo vyhovuje aj mikroorganizmom.“

Mikrobiota má v tomto smere aj ďalšie metódy. Napríklad môže ovplyvňovať bunky imunitného systému, ktoré vytvárajú takzvané cytokíny (signálne molekuly, ktoré sa využívajú veľmi intenzívne v medzibunkovej komunikácii), či endokrinné bunky tráviaceho systému, ktoré tvoria hormóny. Oboje odvádza do mozgu krvou.

Hormóny sa dostávajú do čreva zložitou cestou prostredníctvom osi hypotalamus (spodná časť medzimozgu) – hypofýza (podmozgová žľaza) – nadoblička. Ide o ďalší mechanizmus, akým môže centrálny nervový systém ovplyvňovať prežívanie mikroorganizmov a ich pestrosť.

Na akých chorobách sa podieľa

Mikrobiota je veľmi živý dynamický mechanizmus, čo však znamená, že sa môže aj narušiť. „Podľa pribúdajúcich poznatkov súčasnej vedy sa na celom rade rozmanitých chorôb podieľa porucha črevnej mikróby, ktorú označujeme ako dysbióza. Podľa všetkého nie je ich jedinou príčinou, keďže ide o ochorenia, ktoré označujeme ako multifaktorové. Sú medzi nimi napríklad chronické zápaly čreva, diabetes mellitus, kardiovaskulárne ochorenia, obezita, alergie, autoimunitné ochorenia, skleróza multiplex, ale aj psychické poruchy, napríklad bipolárna porucha, depresia, schizofrénia, obsesívno–kompulzívna porucha či demencia,“ vymenúva Katarína Babinská.

O tom, či dokážeme tieto poruchy riešiť zmenou mikroflóry, čo sú probiotiká a prebiotiká, ale aj o zásadách zdravej výživy sa dozviete vo videu z prednášky Kataríny Babinskej vo Vedeckej cukrárni, ktoré je stále dostupné online.

(GL)

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.