Az agy-bél tengely és bélflóra összetételének (mikrobiom) kutatása és az egyes kórképekkel való összefüggésének kimutatása forradalmi változást hozhat az orvostörténetben. Az utóbbi évtizedek felfedezéseinek eredménye egy teljesen új szemlélet, amely az orvosi diagnosztika mindennapjaiba is be fog kerülni, bár jelenleg még forrongó állapotban van.
Az agy-bél tengely és a bélflóra elemzésével megtudhatjuk annak pontos bakteriális összetételét. Az egyes baktériumtörzsek jelenléte vagy hiánya összefügghet azzal, hogy milyen mértékben szívódnak fel a tápanyagok, vitaminok, továbbá fény derülhet a háttérben meghúzódó hormonális betegségek ( pajzsmirigy, inzulinrezisztencia, endometriózis, mellékvese), illetve immunológiai, anyagcsere, emésztőszervi és neuropszichiátriai betegségek okára.

Bél–agy tengelynek nevezzük az emésztőrendszer és a központi idegrendszer működése közötti funkcionális kapcsolatot. Az utóbbi évtized tudományos kutatásai arra utalnak, hogy a bélflóra olyan anyagokat termel, amelyek közvetlen hatással vannak az agysejtekre, így az ún. neuronális transzkripció során a szervezet működését sokféle módon képesek szabályozni. Az anatómiai alap a hypotalamus – hipofízis – mellékvese tengely.

Mint a környezettel való egyik legnagyobb felületű kapcsolódási pontunk, a mikrobiom fontos mediátora lehet a genetikai környezet kölcsönhatásának közvetítésében, szabályozó szerepe lehet a stressz válasz, érzelmi reakciók, memória, motoros funkciók és szociális interakciók terén is.

A tengely kétirányú kommunikációt jelent a két központi szervrendszer: a központi idegrendszer és az enterális idegrendszer között, melyet újabban, a bélflórát is beleértve, mikrobiom-bél-agy tengelynek nevezünk. Több mint száz év telt el, hogy az Ivan Petrovics Pavlov (1849-1936) által felfedezett klasszikus kondicionálás és a feltételes reflex fogalma bekerült a tudományos köztudatba, amiért 1904-ben Nobel-díjat kapott. 2004-ből származik az első állatkísérlet, amely igazolja, hogy a kóros stressz reakció a bélflóra rendezésével megszüntethető. Ezeknek a reflexeknek a létrehozásában endokrin, metabolikus, immunológiai és neuronális mediátorok is közreműködnek (2,5).

A mikrobiom is képes olyan neuroaktív anyagok előállítására, mint a gamma-amino-vajsav, szerotonin, norepinefrin és a dopamin. A szervezetet érő kóros (stressz) behatásra a hypotalamus - hipofízis - mellékvese tengely aktiválódásának következményeként cortisol szabadul fel, aminek hatása a bélben hisztamin felszabadulás, eozinofilek vagy hízósejtek megjelenése, s ez fokozott permeabilitáshoz, motilitáshoz és szekretoros működéshez vezet.

A mikrobiom méretei

Még jelenleg is vita témája a szakirodalomban az emberi szervezetben élő mikrobióták pontos száma. Úgy tűnik, hogy egy élőlény testében és testén több baktérium él, mint ahány sejtje van. A legújabb irodalmi adatok alapján az 1,3:1 arányt tarthatjuk reálisnak. A velünk élő baktériumok össztömegét 1 - 2,5 kg közé becsülik. Amíg kb. 20 000 emberi génnel rendelkezünk, a mikrobiális gének száma 2 milliótól 20 millióig terjed, tehát genetikai értelemben 99 százalékban mikrobákból állunk.

A normális bélflóra a születés után fokozatosan alakul ki. Születés után kevés törzs mutatható ki, a mikrobiom összetétele meglehetősen instabil, és az első hónap során gyakran jelentős változások történnek. Vaginális szülésnél az újszülöttnél azok a törzsek dominálnak, amelyek az anya hüvelyi flórájában találhatóak (Lactobacillus, Prevotella, vagy Sneathia törzsek), hiszen az újszülött a steril méhből kikerülve itt találkozik először a későbbi élete során létfontosságú mikrobiótákkal. A felnőtt szervezetben a bélrendszerben már legalább 1200 féle mikroorganizmus él, amelynek összetételét befolyásolhatja a táplálkozás, a kísérő betegségek, a genetikai háttér és egyes gyógyszerek is (1,3).

A bél mikrobiomának mérhető hatása van az agyra, befolyásolja a stresszt, a szorongást, a depressziós tüneteket és a szociális viselkedést. Ezt a mikrobiom–bél–agy tengelyt különféle mechanizmusok közvetíthetik, beleértve a neurális, immun- és endokrin jelátvitelt (4). A mai napig a kutatások többségét állatmodelleken végezték, míg a korlátozott számú humán vizsgálat a pszichiátriai állapotokra összpontosított. Perez és mtsai 14 tanulmányt tekintettek át, itt a bél mikrobiom összetételét és sokféleségét vizsgálják az emberi személyiség tekintetében. Szignifikáns összefüggést lehetett kimutatni a csökkent bélflóra fajgazdagsága (diverzitása) tekintetében irritábilis bél szindrómában és az ezzel összefüggő depresszióval járó kórképekben (8).

A lehetséges zavaró tényezők ellenőrzésére speciális, ún. regressziós modelleket alkalmazva kimutatták, hogy az egyes baktériumnemzetségek bőségét a személyiségjegyek jelentősen megjósolják. A bélmikrobiom diverzitáselemzései azt mutatják, hogy a szorongás és a stressz a csökkent diverzitáshoz és a megváltozott mikrobiom-összetételhez kapcsolódik (6). Ezek az eredmények együttesen új dimenziót adnak az egészséges és a személyiség megértéséhez, melynek jelentősége van az IBS, sőt a viselkedési és a pszichiátriai rendellenességek diagnosztikájában.

A probiotikumok újabb generációjának szerepe – néhány jellemző kórkép

Az utóbbi évek tudományos kutatásai alapján több olyan baktériumtörzs, illetve altörzs került reflektorfénybe, amely jelentős hatással van az anyagcserefolyamatokra.

A Firmicutes törzsnek több mint 200 különböző altörzse van. Jellemzőjük, hogy butirátot (vajsav) termelnek, és lebontják azokat a szénhidrátokat, amelyeket a szervezet enzimjei nem tudnak megemészteni, így az elemi rostokat és a keményítők úgynevezett rezisztensebb formáit. A lebontás (fermentáció) folyamán különféle metabolitokat termelnek, vitaminokat, rövid szénláncú zsírsavakat (9). A butirátról kimutatták, hogy jótékony hatással van a gyulladásos folyamatokra, táplálja a bélnyálkahártya sejtjeit. A törzs egy része tehát jótékony baktérium, azaz probiotikum, legismertebb fajtája a Lactobacillus, de meg kell említeni az Eubacterium,, Faecalibacterium, Roseburia és Anaerostipes fajtákat is. A Ruminococcus („gabonakedvelő”) törzzsel rendelkező emberek könnyebben emésztik meg a különféle rostokat és a keményítőt. Azonban olyan kórokozó fajok is tagjai a Firmicutes törzsnek, mint a clostridium perfringens.

Számos tanulmány kimutatta, hogy az elhízott és a sovány emberek bélflórájának összehasonlítása során megváltozik a Firmicutes és a másik nagy csoport, a Bacteroidetes aránya, bár itt vita tárgya, hogy pontosan mely arány az ideális. Jelenlegi definíciója szerint progresszív anyagcserezavarról beszélünk, amelyet aterogén dislipaemia, glukóz intolerancia, hypertonia, centrális típusú elhízás jellemez, amelynek alapja a hyperinzulinizmus és inzulinrezisztencia. Fő oka a korai kardiovaszkuláris halálozásnak. A populáció akár 40%-ában észlelhetők erre utaló leletek, tünetek. A 2-es típusú diabetes mellitustól a policisztás ovárium szindrómáig jó néhány kórképben mutatták ki e szindróma jelentőségét.

A metabolikus szindrómában szenvedő betegek bélrendszerében kimutatták a baktériumflóra kóros irányú megváltozását. Kutatják, hogy a bélflóra sérülése milyen szerepet játszik a különféle anyagcsere betegségek lefolyásában. Vajon megelőzhető-e a bélflóra helyreállításával az anyagcsere betegségek romlása? Még végleges válasz nincs, de az adatok folyamatosan szaporodnak az irodalomban, és ezek felhívják a figyelmet arra, hogy szinte minden kóros anyagcsere állapotnak hatása van a gyomor-bélrendszerre.

Tanulmányok sora állítja, hogy a kövérség, a metabolikus szindróma a bélflóra megváltozásával is jár. A 2. típusú diabetesben, amely a lakosság 4 százalékát érinti, ugyancsak kimutatták a bélflóra sérülését, amely veleszületett B-sejtes autoimmun folyamat eredménye is lehet. Amennyiben a betegség már neuropátiával és motilitászavarral is jár, még kifejezettebbé válnak ezek az elváltozások. Az ún. toll-like receptorokon keresztül változik meg a mikrobióta összetételének szabályozása. A 2. típusú diabetes mellitusban észlelhető eltérések közül a Bacteroides és Proteobacteria túlsúlyt, valamint a Firmicutes probiotikus törzs csökkenését igazolta több munkacsoport.

A metabolikus zavarok a máj elzsírosodását is okozhatják A máj fokozott zsírtartalma a lakosság 10-15%-nál kimutatható, gyermekkorban 2-3%-ban. Kövér embereknél ez mindig fennáll, de súlyos zsírmáj esetén tilos a drasztikus fogyókúra, mert akár májelégtelenséghez is vezethet.

Korunk civilizációs „betegsége”, a rendszertelen életmód pszichoszomatikus panaszokkal járhat. Egyik legsúlyosabb változata a krónikus fáradtság szindróma (chronic fatigue syndrome), amely a betegek életminőségét jelentősen lerontja.

Ez egy tünetegyüttes, amely mögött többféle szervi elváltozás is állhat. Fő tünetek az alvászavar, fejfájás, emésztőszervi tünetek, izom-ízületi fájdalmak, a koncentráció hiánya. Hasonlíthat depresszióhoz, sokan pszichiátriai kórképnek gondolják. Nem véletlen, mert valóban együtt járhat depresszióval is, stressz állapot, de a legkülönfélébb fertőzések (például mononucleosis), vagy pajzsmirigy alulműködés is lehetnek a háttérben.

A tünetegyüttest nem túl régen, 1980-ban írták le először, a módosított definíció 1994-ből való, azaz legalább négy tünet, több, mint hat hónapja áll fenn az alábbiak közül: Rövid távú memória zavara, koncentrálási nehézség, ízületi fájdalmak gyulladásos tünetek nélkül, izomfájdalmak, emésztőszervi tünetek, érzékeny nyirokcsomók, fejfájás, alvászavar – nem pihentető alvás, munkavégzést követő tartós, akár 24 órán át tartó általános rossz közérzet.

A betegek egy része influenzaszerű tünetek után lesz tartósan rosszul, 75%-ban ez az első tünet. A társuló szervi tünetek igen változatosak (lsd. táblázat)

A tünetekhez hozzájárulhat krónikus vitamin- és vashiány, amelynek további következményei a fogyás, gyengeség, vérszegénység, fehérjehiány. A hiánybetegségek egyéb tünete lehet a végtagzsibbadás és fájdalom, valamint szívritmuszavarok. A kálcium és D-vitamin felszívódás zavara csontritkulást okozhat az ehhez társuló fájdalmakkal, néha spontán törésekkel (7).

Széklet mikrobiom analízis és terápiás szempontok

A bél barrier sérülésekor immunkárosodást okozó makromolekulák juthatnak a bélből a keringésbe. A probiotikumok – tehát azok a mikrobiológiai táplálék kiegészítők, melyek a bél bakteriális egyensúlyát helyreállítják – kedvező változást hoznak. A mikroorganizmusok okozta immunmoduláció során csökken a kedvezőtlen metabolitok szintje, és megszűnnek a kellemetlen szomatikus tünetek is: hasmenés, hasi puffadás, hasi diszkomfort. A baktériumflóra megváltozásának kimutatása a legegyszerűbben az indirekt H2 kilégzéses teszt elvégzésével történhet. A mikrobiom géntechnikai módszerekkel történő elemzése beazonosítja a bélben lévő, immunreakciókat kiváltó faktorokat, amelyek hozzájárulhatnak a személyre szabott kezelési stratégia megválasztásához, aminek része a táplálkozási szokások átalakítása is. A speciális széklet genom vizsgálat a bélflórát alkotó törzsek és fajok pontos genetikai azonosítása révén meghatározza a sokszínűség változását, illetve azonosítani tudja bizonyos bélbaktériumok túlnövekedését. Az egyes egyénekre jellemző a mikrobiom összetétele, de külső tényezők (fertőzés, antibitotikum stb.) ezt megváltoztatják. A genom-teszt során a bélflórát alkotó törzsek és fajok pontos genetikai azonosítása révén meghatározható a diverzitás változása, a és diagnózis alapján javaslat tehető személyre szabott probiotikus kezelésre, a megfelelő táplálkozásra és egyéb életmód változtatásra.

Összefoglalás

Az agy-bél tengely működésében és a bél mikrobiom összetételében és diverzitásában (fajgazdagság) mutatkozó különbségek kimutatták, hogy ezek az általános populáció személyiségjegyeivel is összefüggést mutatnak. Ez az elmélet új dimenziót adhat az anyagcserebetegségek, egyes pszichiátriai kórképek és az irritábilis bél szindróma megértéséhez, és összhangban van az egyre számosabb bizonyítékkal, amely szerint a bél mikrobiom befolyásolhatja a központi idegrendszert, az emésztőszervek működését, hatással van a bélműködésre. m A stresszel teli élet, a mozgásszegénység, a rosthiányos táplálkozás, a túlzott antibiotikumfogyasztás káros irányban befolyásolhatja a bél mikrobiomot, emésztésünket és pszichés állapotunkat is.

Irodalom:

1. Hancz Cs.: A mikrobiom globális szerepe a „One Health” megközelítésmód szerint. Acta Agr Kaposv 2021, 25:4159.
2. Nakagawa Y. Development of the thalamus: From early patterning to regulation of cortical functions. WIREs Dev Biol 2019; 8: e345.
3. deVrese M, Schrezenmeir, J.: Probiotics, prebiotics and synbiotics. Adv Biochem Eng Biotechnol. 2008; 111:1-66
4. Balázs Cs.: Hogyan hat a bélflóra egyensúlya az immun- és endokrin rendszerre? Egészségmagazin, 2017.06.14 online
5. Benakis C et al.: The microbiom -gut-brain axis in acute and chronic brain diseases. Curren Opinion in Neurobiology 2020, April, 61, 1-9.
6. Katerina V, Johnson A: Gut microbiom composition and diversity are related to human personality traits. Human Microbiome Journal, 2020, March (15) 100069
7. Dömötör Zs, Szemerszky R.: Az interocepció sötét oldala. A rejtélyes, orvosilag megmagyarázhatatlan tünetek, funkcionális szomatikus szindrómák és idiopátiás környezeti intoleranciák. In: Tanulmányok az interocepcióról. Bárdos György professzor tiszteletére. EKTE Eötvös Kiadó, 2019, p. 281-307
8. Perez NB, Wright F, Vorderstrasse A: A microbial relationship between irritable bowel syndrome and depressive symptoms. Biol Res Nurs 2021, Jan (1): 50-64
9. Stojanov S, Berlec A, Strukelj B: The influence of probiotics on the Firmicutes/Bacteroidete ratio in the treatment of obesity and inflammatory bowel disease. Microorganisms, 2020, 8(11): 1715.
10. Xavier-Santos D, Bedani R, Doreal E et al: Impact of probiotics and prebiotics targeting metabolic syndrome. J Funct Food 64, Jan 2020, 103666

Táblázat

A krónikus fáradtság szindróma társuló szervi tünetei

1. Hasi diszkomfort, fájdalom, reflux, hasi puffadás
2. Hasmenés
3. Mellkasi fájdalom
4. Légszomj
5. Tartós köhögés
6. Szédülés
7. Depressziós hangulatzavar
8. Fülfájdalom
9. Szem-szájszáradás
10. Szapora, vagy szabálytalan szívverés
11. Reggeli ízületi merevség, állkapocsfájdalom
12. Étvágytalanság, hányinger
13. Éjszakai izzadás

Székely György dr.
EKC Új Szent János Kórház és Szakrendelő, I. Belgyógyászati és Gasztroenterológiai Osztály
Correspondence: szekelygy@gmail.com