Bakterierna i magen pratar med hjärnan

Kunskapen om dina bakterier - mikrobiomet - ökar snabbt. Mikrobiomet är ett känsligt ekosystem bestående av mellan 30-300 biljoner bakterier, som hjälper ditt immunsystem, skyddar dig mot fiender och hjälper dig att ta upp näringsämnen och producera energi. Eftersom ditt mikrobiom har fler gener och förökar sig snabbare än du någonsin kommer att göra, anpassar de snabbt din mage till nya födokällor. 

Ismannen Ötzi

Människans moderna livsföring har gett oss ett överflöd av varor och tjänster, men det har utarmat vårt mikrobiom. Det bekräftas av en studie på bakterierna i Ötzis tarm - ismannen som hittades i alperna 1991- samt bakteriellt DNA från västerlänningar, traditionella afrikanska samhällen och fossilerad tusenårig avföring från Mexiko . 

Bild av Stefan Keller från Pixabay

Forskarna fann att skillnaderna mellan västerländskt respektive icke-västerländskt eller förhistoriskt mikrobiom ligger i minskningen av vissa typer av bakterier som bearbetar komplexa fibrer i tarmen. 

Förändringarna i västliga magar beror på en diet rik på fett och socker och lite fibrer, en stillasittande livsstil, nya hygienvanor och utbredd användningen av antibiotika och andra medicinska produkter. Vi har blivit rikare, tryggare och säkrare, men det har också påverkat vårt mikrobiom.

Kopplingen mellan mage och hjärna 

Ditt mikrobiom är också viktiga för din hjärna. I en ny studie har man nu för första gången beskrivit de processer som styr kommunikationen mellan bakterier i magen och celler i hjärnan. 

Bild av Arek Socha från Pixabay

De senaste två decennierna har kopplingen mellan autoimmuna störningar som till exempel IBD, psoriasis och MS och olika psykiatriska tillstånd blivit allt tydligare. Autoimmuna störningar kan skada ditt mikrobiom och leda till depression och humörstörningar. Men hur mikrobiom och hjärnhälsa hänger ihop har tidigare varit okänd. 

I den nya studien, publicerad den 23 oktober i Nature, använde forskarna möss som behandlats med antibiotika eller som fötts upp för att vara bakteriefria för att se vad som händer i deras hjärnor. Det visade sig att mössen hade svårt att lära sig att en hotande fara inte längre var närvarande. 

För att förstå detta resultat undersökte forskarna hjärnans immunceller mikroglia. De upptäckte då att förändrad genuttryck i mikroglia spelar en avgörande roll när nervceller kopplas ihop under inlärning. Dessa förändringar hittades inte hos friska möss. Förändringarna i mikroglia kan störa synapserna och därmed störa lärandet. Det fanns också höga koncentrationer av metaboliter förknippade med mänskliga neuropsykiatriska störningar såsom schizofreni och autism hos de bakteriefria mössen. 

Forskarna lyckades återställa mössens hjärnor genom att återställa deras mikrobion, men bara om forskarna ingrep direkt efter födseln. Det tycks alltså som att signaler från mikrobiom i tarmen krävs tidigt i livet för att hjärnan ska utvecklas normalt. Det är ett intressant med tanke på att många psykiatriska tillstånd som är förknippade med autoimmuna sjukdomar under tidig hjärnutveckling.

Magen, hjärnan och IBS

De senaste åren har det kommit flera studier om ”hjärnan” i magen. Det låter märkligt. Hur kan några biljoner mikrober som lever i min tarm och smälter min mat, påverka vad jag tycker, tänker och gör?

Det verkar som de påverkar mer än vi vill tro. I en studie fick ängsliga möss tarmbakterier från modiga möss och efteråt blev de lika orädda och nyfikna som de modiga mössen. Det är den sortens studier som fått flera forskare att prata om den ”andra hjärnan”.

Nyligen upptäckte också några forskare att magen kan bära på svåra minnen i åratal, vilket förändrar matsmältning och stresshantering. Det betyder att förändringar i vår nedre ”hjärna” påverkar den övre hjärnan, vilket skapar en återkopplingsslinga mellan de båda hjärnorna.

Denna upptäckt publicerades förra månaden i tidskriften Microbiome. I studien analyserade forskarna mikrobiom (Vår inhemska bakterikultur i framför allt mage och tarm) hos en grupp studenter med irritabelt tarmsyndrom, IBS. Det är ett kroniskt tillstånd med magont, gaser och problem med matsmältning. De studerade även mikrobiomet hos en frisk kontrollgrupp.

Det visade sig att IBS-gruppen var mer drabbad av ångest och depression. Därefter delade forskarna upp IBS-gruppen i två delgrupper - en grupp med ett mikrobiom som liknade kontrollgruppen och en grupp med stora avvikelser från krontrollgruppen. Det visade sig att flertalet i den senare gruppen upplevt trauman i livet och att deras IBS-symptom varade längre. “It is possible,” skriver forskarna, “that the signals the gut and its microbes get from the brain of an individual with a history of childhood trauma may lead to lifelong changes in the gut microbiome.”

Ett förändrat mikrobiom kan sedan i sin tur påverka hjärnans känslighet för vad som händer i tarmen, vilket är precis det som händer personer med IBS.

Eftersom flera studier nu visar att tarmen påverkar hjärnan och hjärnan påverkar tarmarna, kanske synen på både mental och fysisk hälsa kommer att förändras. Det är inte bara hjärnor som behöver komma till ro, magen behöver också lugn och ro. Enligt de gamla grekerna satt känslorna i magen. Det är ju där det känns och uttryck som fjärilar i magen speglar att vi får ont i magen vid stress. De gamla grekerna kanske inte var helt fel ute.

Läs mer om löpning och hjärnan på Hjärnfysikbloggen.