Fiinţele care trăiesc în noi ne-ar putea face mai inteligenţi?

Crezi că eşti o fiinţă? O singură fiinţă? Greşit: fiecare om e un ecosistem. În intestinul nostru, pe pielea noastră, în gură, în căile genitale, în nas şi urechi trăieşte un număr imens de fiinţe – bacterii, ciuperci microscopice, virusuri – care fac parte din viaţa noastră. Oricât de şocant li s-ar părea unora să afle că sunt mediul de trai al unor colonii imense de microorganisme, realitatea este că aceste creaturi sunt extraordinar de importante pentru noi. Cele mai multe ne sunt prieteni: îndeplinesc funcţii esenţiale în viaţa noastră, contribuind la fiziologia normală a organismului uman. Secretă enzime necesare digestiei unor substanţe nutritive din alimente, produc anumite vitamine, reglează sistemul imunitar şi, în general, joacă roluri complexe, pe care cercetătorii abia încep să le înţeleagă, puţin câte puţin. 

(Foto: Shutterstock.com)

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Ştim că anumite dezechilibre ale microbiomului intestinal – sau flora intestinală, cum este numit microbiomul cu un termen mai vechi, dar încă larg întrebuinţat – sunt legate de anumite boli organice, că anumite aspecte ale compoziţiei acestui ansamblu de microorganisme (ce tipuri de bacterii, în ce proporţii) sunt asociate cu tendinţa spre anumite afecţiuni metabolice (precum diabetul şi obezitatea), că există corelaţii între flora intestinală şi funcţionarea sistemului imunitar, că există corelaţii între  microbiomul intestinal şi un număr mare de boli dintre cele zise netransmisibile, printre care ateroscleroza, malnutriţia, hipertensiunea, astmul, artrita reumatoidă, ulcerul, sindromul intestinului iritabil, psoriazisul, dar şi unele cancere, precum cel de colon, de ficat ori limfomul.

Însă e abia vârful aisbergului – este un domeniu de cercetare extrem de vast, de complex şi, fără nicio îndoială, aprofundarea lui va oferi rezultate cu totul surprinzătoare în viitor, care vor schimba mult felul în care înţelegem bolile şi sănătatea.

Un fragment încă şi mai mic din acest „vârf al aisbergului” îl reprezintă influenţa microbiomului intestinal asupra funcţionării creierului şi asupra psihicului uman. Deşi studiile sunt încă în perioada copilăriei, există deja date care sugerează că, realmente, starea microbiomului intestinal are un impact asupra comportamentului uman, asupra sănătăţii mentale şi chiar asupra capacităţilor cognitive. 

Unul dintre pionierii acestui domeniu este dr. James Greenblatt, psihiatru, care reaminteşte adesea că sistemul digestiv este, practic,  „al doilea creier al nostru”. Burduşit cu neuroni, ca şi creierul, sistemul digestiv ne controlează fiziologia, starea de spirit, comportamentul în moduri foarte, foarte complexe.

James Greenblatt consideră că, adesea, la originea simptomelor unora dintre pacienţii săi se află un dezechilibru al florei intestinale. El a obţinut vindecări spectaculoase ale unor pacienţi cu probleme psihice – tulburare obsesiv-compulsivă, ADHD şi altele – tratându-i prin administrarea unor preparate probiotice, menite să restabilească echilibrul pierdut al microbiomului intestinal. 

Abordarea lui – tratarea unor tulburări de resortul psihiatriei prin îngrijirea unor probleme digestive – se bazează pe rezultatele unor studii recente care dezvăluie, în  măsură tot mai mare, conexiunile misterioase dintre „cap” şi ”burtă”. 

Într-un articol anterior dedicat funcţionării sistemului digestiv ca un „al doilea creier” al nostru, vorbeam în treacăt despre această influenţă pe care sistemul digestiv o exercită asupra creierului şi despre posibila cauză intestinală a unor tulburări ce păreau să ţină doar de creier. „Departe de ideea – foarte răspândită la ora actuală – că totul vine de la cap, că toate suferinţele ar avea o o origine psihică («e pe sistem nervos», cum se zice în limbajul familiar), noile descoperiri par să conducă la ideea că, dimpotrivă, şi problemele capului, ale psihicului, sunt, de fapt, pe sistem digestiv”.

Dr. Greebaltt a început să fie preocupat de această legătură în urmă cu peste 20 de ani. Ca tânăr rezident de psihiatrie la Universitatea George Washington, era scandalizat de modul în care erau tratate tulburările mentale, ca şi cum creierul ar fi fost cu totul separat de restul corpului. Intuiţia îi spunea că e o abordare greşită, că lucrurile ar trebui privite în întregul lor, nu separat, iar experienţa de peste 2 decenii în tratarea tulburărilor de alimentaţie i-a confirmat bănuielile: relaţia dintre trup şi minte era mai importantă decât se consideră în psihiatria convenţională. La peste jumătate dintre pacienţii cu tulburări de alimentaţie pe care i-a tratat, a constatat că există şi probleme gastrointestinale, iar pe unii dintre aceşti pacienţi a reuşit să-i vindece doar administrându-le probiotice în doze mari, alături de o alimentaţie sănătoasă.

(Foto: Shutterstock.com)

„Cu fiecare an sunt tot mai impresionat de cât de important este tractul gastrointestinal pentru dispoziţia noastră şi controlul comportamentului”, spune el.

• 90% dintre celulele din corpul uman sunt, de fapt, celule bacteriene
• într-un corp omenesc, genele bacteriene sunt în număr de 99 ori mai mare decât cele umane 

Cum ajung aceste bacterii în corpul nostru?

Fătul uman este lipsit de aceste bacterii esenţiale, iar colonizarea cu ele începe odată cu naşterea şi continuă apoi toată viaţa. Naşterea pe cale naturală furnizează deja copilului un prim stoc de bacterii necesare, motiv pentru care există unele diferenţe între copii născuţi pe cale vaginală şi cei veniţi pe lume prin operaţie cezariană. Dar procesul nu se opreşte aici: alăptarea, contactul cu mama, cu membrii familiei, pupicii şi îmbrăţişările, sugerea degetelor, obiceiul bebeluşilor de a duce la gură tot ce apucă, toate au o contribuţie la dezvoltare microbiomului crucial pentru evoluţia copilului. 

(Foto: Shutterstock.com)

Şi iată că acum aflăm că acest  microbiom ar putea avea un rol şi în anumite aspecte ale sănătăţii psihice.

Multe dintre descoperirile în acest domeniu au la origine studii realizate pe animale de laborator; astfel, cercetări realizate în anul 2011 la McMaster University au comparat şoareci în vârstă de 8 săptămâni, normali, cu alţii de aceeaşi vârstă, dar cărora le fuseseră îndepărtate microorganismele din tractul digestiv. Şoarecii lipsiţi de microbiom manifestau o tendinţă mai accentuată de a-şi asuma riscuri, iar analizele neurochimice au arătat că ei aveau niveluri mai înalte ale unui hormon de stres, numit cortizol, şi niveluri de asemenea modificate ale unei substanţe secretate în creier, numită BDNF. Această substanţă există şi la om şi este implicată în apariţia anxietăţii şi a depresiilor. Rezulta, aşadar, că exista o implicare a axei intestin-creier, cum o numesc oamenii de ştiinţă, în problemele de comportament. A fost una dintre primele demonstraţii ale faptului că intestinul poate influenţa dezvoltarea creierului, nu numai invers.

Aceiaşi cercetători au mers apoi mai depqrte, cu un alt studiu, şi au arătat că, transferând bacteriile intestinale de la un grup de şoareci la altul, pot modifica radical comportamentul rozătoarelor. Ei au transferat microorganisme intestinale de la nişte şoareci cu comportament timid la unii mai îndrăzneţi, cu comportament înclinat spre risc, şi invers. Ce s-a întâmplat? Rezultatul a fost o „schimbare de personalitate” radicală şi şocantă: şoarecii timizi au devenit mai îndrăzneţi, în vreme ce aceia iniţial îndrăzneţi au devenit mai timizi. A fost o dovadă concludentă că microbiomul poate influenţa comportamentul.

(Foto: Shutterstock.com)

Rămâne însă de aflat în ce măsură poate fi modificat microbiomul intestinal al unui mamifer şi până la ce vârstă îşi exercită acesta influenţa asurpa dezvoltării creierului. 

Se crede că pubertatea şi adolescenţa reprezintă etape-cheie ale dezvoltării, când microbiomul poate influenţa în modul cel mai puternic structurarea creierului spre un anumit tip de personalitate şi comportament. Un studiu japonez, tot pe animale, a arătat că modificarea microbiomului poate schimba caracteristicile legate de stres ale şoarecilor lipsiţi de bacterii doar până la vârsta de 9 săptămâni. După acest moment, lucrurile au fost ireversibile: introducerea în intestin a oricăror bacterii, de orice fel, n-a mai putut normaliza nivelul de stres şi anxietate.

Să însemne, oare, că aşa se petrec lucrurile întotdeauna? Nu neapărat, explică John Cryan, neurolog la Universitatea Cork din Irlanda şi cercetător în cadrul Alimentary Pharmabiotic Centre: există schimbări care se petrec devreme îm cursul vieţii şi pe care nu le mai putem inversa, dar există şi unele efecte ce pot fi modificate. 

Specialişti precum Greenblatt şi Cryan cred, aşadar, că se poate interveni asupra florie bacteriene intestinale şi mai târziu în viaţă, pentru a produce schimbări psihologice şi comportamentale semnificative. 

Într-un studiu condus de Cryan, şoareci cu un nivel ridicat al anxietăţii au fost trataţi cu bacteria probiotică Lactobacillus rhamnosus (JB-1) , iar efectele au fost remarcabile: scăderea nivelului de anxietate, a nivelului hormonilor de stres şi chiar multiplicarea în creier a receptorilor unui neurotransmiţător cu rol vital în reducerea anxietăţii şi a fricii.

În ce măsură se pot aplica la oameni aceste rezultate? 

După studiile pe animale, au venit studiile pe oameni. Sunt  mai puţine, dar au dat unele rezultate îndeajuns de promiţătoare pentru a-i incita pe specialişti să continue cercetările. Într-unul foarte recent şi foarte important, de pionierat, desfăşurat în 2013 la UCLA, oamenii de ştiiinţă au arătat că femeile sănătoase care consumaseră o băutură cu 4 tulpini de bacterii probiotice, de  2 ori pe zi, timp de 4 săptămâni, prezentau anumite modificări ale funcţionării creierului, evidenţiate cu ajutorul scanarării prin rezonanţă magnetică funcţională: ele prezentau o activitate  neuronală mai redusă în ariile implicate în reacţiile la comportamente emoţionale.

Deşi afirmă că rezultatele trebuie interpretate cu grijă, deoarece pot induce în eroare, Cryan consideră totuşi studiul drept unul fundamental, deoarece este primul care indică faptul că probioticele pot afecta funcţionarea creierului uman. 

În unui alt studiu, realizat pe voluntari umani şi publicat în  2011 în British Journal of Nutrition,  cercetătorii arătaseră că o „cură” de 30 de zile cu bacterii probiotice (un amestec de Lactobacillus helveticus şi Bifidobacterium longum) a dus la atenuarea anxietăţii şi a depresiei. 

• Probioticele sunt acum pe val: suplimente alimentare probiotice, iaurturi care conţin – conform declaraţiilor producătorilor – proporţii mari de asemenea organisme benefice… tot fel de produse încearcă să cucerească succesul de piaţă mizând pe interesul recent al oamenilor de ştiinţă şi al publicului larg faţă de aceste bacterii. Pentru moment probioticele – fie ele din băuturi, iaurt sau suplimente – sunt recomandate mai ales pentru corectarea unor tulburări gastrointestinale şi pentru întărirea sistemului imunitar. Dar, de vreme ce tot mai multe studii scot la iveală influenţa lor asupra psihicului uman, va veni oare vremea când ni se va recomanda, în loc de o substanţă medicamentoasă (ca acum), să ingerăm o cultură de bacterii pentru a combate comportamentul anxios? Nu e exclus.
• Pentru aceste preparate de microorganisme cu efecte asupra psihicului, cercetătorii au început chiar să folosească un termen special: psihobiotice, prin are înţeleg nişte „organisme vii care, ingerate în cantităţii adecvate, produc efecte benefice pentru sănătate, la pacienţi ce suferă de tulburări psihiatrice.”

Mai sunt încă enorm de multe lucruri de aflat în acest teritoriu al cunoaşterii. Oamenii de ştiinţă încă nu ştiu ce specii de microorganisme intră în componenţa microbiomului intestinal uman normal, sănătos, după cum nu ştiu nici dacă, pentru sănătatea minţii sunt absolut necesare anumite tulpini bacteriene sau dacă secretul stă mai degrabă în echilibrul proporţiilor dintre diferitele specii şi tulpini bacteriene. Nu se ştie precis nici care sunt bolile asociate cu anumite dezechilibre ale microbiomului şi, prin urmare, vindecabile cu ajutorul psihobioticelor.

De sus în jos, de jos în sus

Ceea ce a devenit clar, pentru moment, este că microbiomul intestinal influenţează psihicul şi că există o comunicare în dublu sens între creier şi intestin. Sunt două teze fundamentale ale acestui nou câmp de cercetare şi, pe baza lor, se construieşte în continuare.

Cum influenţează intestinul funcţionarea creierului? În primul rând, prin producerea unor substanţe nunmite neurotransmiţători, care acţionează direct asupra creierului. Serotonina, de pildă, este un neurotransmiţător implicat în controlul dispoziţiei şi al comportamentului şi al cărui dezechilibru se poate manifesta prin simptome deosebit de neplăcute pentru pacient şi cei din jurul său, simptome pe care medici şi pacienţii s-au obişnuit să le ţină sub control apelând la medicamente specifice, cum este celebrul Prozac. Or, serotonina este produsă, în proporţie de 95%, de microorganismele din intestin. Odată ce ştim aşa ceva, nu mai pare atât de surprinzătoare ideea că microbiomul ne influenţează starea de spirit şi sănătatea minţii.

O altă cale prin care intestinul îşi exercită influenţa asupra creierului este cea prin intermediul nervului vag; anumite substanţe produse în intestin acţionează asupra nervului vag, care transmite semnalele corespunzătoare la creier.

Iar creierul, la rândul lui, acţionează asupra intestinului, şi nu numai direct, prin semnale nervoase ori chimice, ci uneori tot prin intermediul microbiomului.

(Foto: Shutterstock.com)

Faptul că, într-adevăr, comunicarea are loc în ambele sensuri este demonstrat de rezultatele unor studii (realizate pe maimuţe, în 2004, dar şi pe oameni, în 2008), care au indicat că stresul duce la micşorarea numărului de lactobacili din compoziţia microbiomului intestinal (lactobacilii fiind bacterii benefice pentru sănătatea organismului uman). Iar un alt studiu, din 2011, publicat în Brain, Behavior, and Immunity, arăta că, la şoareci, stresul (provocat prin confruntarea cu şoareci mai agresivi) reduce diversitatea populaţiilor de bacterii din intestin, scade numărul bacteriilor benefice, favorizează inflamaţia la nivel intestinal şi face animalele mai sensibile la infecţii. La rândul lor, schimbările induse de stres la nivelul microbiomului pot afecta funcţionarea creierului şi comportamentul. Molecule numite citokine şi asociate cu inflamaţia, produse în intestin, tulbură biochimia creierului şi îi fac pe oameni mai vulnerabili la depresie şi anxietate. Un cercetător de la Mc Master University, gastroenterologul Premysl Bercik, crede că acest proces ar explica de ce boli gastrointestinale cronice precum maladia Crohn, colita ulcerativă sau sindromul intestinului iritabil sunt asociate, la aproximativ jumătate dintre pacienţi, şi cu anxietate ori chiar depresie.

(Foto: Shutterstock.com)

De ce este importantă cunoaşterea acestui aspect „bidirecţional” al comunicării creier-intestin? Pentru că astfel se deschide o cale spre noi terapii, care să trateze atât simptomele fizice ale bolilor intestinale, cât şi problemele psihice asociate adesea cu ele. Tratând anxietatea şi depresia cu medicamente spcifice, s-ar putea îmbunătăţi şi starea sistemului digestiv; iar tratând inflamaţia intestinală, s-ar putea îmbunătăţi starea de spirit, rezultatul final fiind ameliorarea stării generale a organismului. 

Bercik şi colaboratorii săi şi-au propus să afle dacă şi în ce fel bacteriile intestinale influenţează starea de spirit şi funcţionarea creierului la pacienţii cu sindrom al intestinului iritabil care suferă şi de depresie şi anxietate. În prezent, ei recrutează participanţi pentru un studiu în care vor  urmări efectul bacteriei probiotice Bifidobacterium longum asupra creierului uman; primele rezultate sunt aşteptate la sfârşitul acestui an.

Există vreo legătură între microbiom şi capacităţile cognitive?

Microbiomul intestinal înrâureşte profund, aşadar, dezvoltarea creierului, biochimia sa şi diferite fenomene comportamentale, precum comportamentul emoţional, percepţia durerii, felul în care răspunde creierul la stres.

Dar are vreo influenţă asupra inteligenţei sau a capacităţilor cognitive? 

Unele dintre rezultatele obţinute de Cryan şi echipa sa sugerează că între microbiom şi cogniţie există corelaţii. ”Avem date nepublicate care arată că probioticele pot să amplifice capacitatea de învăţare la animale de laborator”, spune specialistul. El şi colegii săi au descoperit o tulpină bacteriană care îmbunătăţeşte capacităţile cognitive la şoareci. În prezent, cercetătorii se pregătesc să înceapă un studiu în acest sens pe oameni, pentru a afla dacă şi capacităţile cognitive ale acestora pot fi modificate acţionând asupra microbiomului intestinal. 

Totodată, Cryan aminteşte că factorul cel mai important care intervine în modificarea compoziţiei microbiomului intestinal este alimentaţia. Un stuidu întreprins la University College Cork, publicat în 2012 în revista Nature, a urmărit 200 de persoane vârstnice, de-a lungul a a doi ani, constatând că microbiomul lor diferea în funcţie de locul în care trăiau – la ei acasă (unde aveau o alimentaţie mai variată) ori în cămine de bătrâni (unde dieta este, în general, mai puţin diversificată). Felul în care microbiomul reflectă aceste condiţii de viaţă este aşa de precis, încât, analizând doar compoziţia unui microbiom, fără a şti nimic altceva, cercetătorii ajunseseră să poată spune cu precizie dacă persoana respectivă trăia într-un cămin de bătrâni de multă vreme, dacă se mutase acolo recent ori dacă trăia în mijlocul unei comunităţi umane obişnuite. Iar starea microbiomului se reflecta, la rândul ei, în starea de sănătate generală a persoanei respective. Parametrii care indicau starea sănătăţii – fragilitatea, starea sistemului imunitar, cogniţia –erau influenţaţi de microbiom. Cu cât alimentaţia era mai diversificată, cu atât microbiomul era  şi el mai divers şi, prin urmare, mai sănătos, iar starea generală de sănătate era mai bună. 

Cercetătorii specializaţi în acest domeniu recunosc cu toţii că mai au foarte multe de aflat; va mai trece destulă vreme până când medicii psihiatri să ajungă să prescrie în mod curent o cură cu bacterii vii ca tratament pentru depresie, anxietate, comportament obsesiv-compulsiv şi alte probleme de sănătate mentală. 

(Foto: Shutterstock.com)

Ceea ce ştim până acum ar trebui, în orice caz, să ne facă să ne simţim umili în faţa complexităţii acestui formidabil ecosistem care este corpul uman. Poate inconfortabilă pentru unii, ideea că fiecare dintre noi este nu o fiinţă, ci o comunitate de fiinţe şi că este aşa cum este datorită locuitorilor invizibili ai trupului său ne poate totuşi fi de mare folos: ne ajută să ne lărgim viziunea asupra propriei naturi, a Naturii în general şi asupra urzelii nebănuite – care, iată, ni se dezvăluie treptat – care leagă între ele cele mai evoluate şi cele mai simple creaturi de pe Pământ. Ne poate îndemna să reflectăm mai profund şi să ne întrebăm: ce-am fi şi cum am fi noi, oamenii, făpturile aflate în „capătul de sus” al scării evoluţiei, fără aceste creaturi care, de la capătul de jos al scalei complexităţii evolutive (zicem noi), ne susţin viaţa şi ne pot schimba felul de a fi?

Surse: American Psychological Association, BBC Future, Popular Science, The Verge