Psychobiotyki a funkcjonowanie poznawcze – czyli jak bakterie jelitowe wpływają na nasz mózg

W odróżnieniu od probiotyków, które mają szereg funkcji korzystnych dla gospodarza (organizmu człowieka) i wpływających na wiele obszarów zdrowia, psychobiotyki są mikroorganizmami, które dodatkowo oddziałują na funkcjonowanie mózgu. Przyjmowanie tych mikroorganizmów wpływa na funkcje neuronów oraz procesy poznawcze poprzez manipulację składu ekosystemu jelitowego i drogą osi mózgowo-jelitowej [1]. 
Dwukierunkowa komunikacja, jaka odbywa się pomiędzy centralnym układem nerwowym (CUN) a przewodem pokarmowym, jest opisywana od dawna w publikacjach naukowych i popularnonaukowych. Pomimo posiadania ogromnej wiedzy w tym zakresie badacze nadal starają się sprecyzować zależności w dokładniejszy sposób. Niektórzy naukowcy wiążą wielkie nadzieje z możliwością poprawy funkcjonowania mózgu, zapobiegania i spowalniania progresji chorób układu nerwowego  poprzez działania nakierowane na mikrobiom jelitowy [2]. 

Potencjalne mechanizmy działania

Zmiany przewodu pokarmowego na poziomie molekularnym doprowadzają do ​​zmian funkcjonalnych w mózgu, których częściowym mediatorem jest nerw błędny. Nieprawidłowości w kompozycji mikrobioty zaostrzają objawy choroby Alzheimera (AD) i Parkinsona (PD) u zwierząt eksperymentalnych, a suplementacja diety bakteriami poprawia pamięć i może odwracać deficyty poznawcze w modelu zwierzęcym lęku, cukrzycy i PD [3]. Stosowanie probiotyków zwiększa ekspresję genów i stężenie neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego (odżywiającego mózg BDNF) oraz hamuje procesy oksydacyjne i apoptozę (programowaną śmierć komórek) w hipokampie: struktury CUN kluczowej dla funkcji kognitywnych. Bakterie probiotyczne wykazują zdolność syntezy neuroprzekaźników, w tym kwasu gamma-aminomasłowego (GABA), serotoniny (5-HT), dopaminy, acetylocholiny i noradrenaliny, których nieprawidłowe stężenia przyczyniają się do pogorszenia pamięci. Mikroorganizmy stymulują także syntezę biofunkcjonalnych metabolitów CUN [3]. 
Modulacje immunologiczne są innym mechanizmem, który wyjaśnia związek między funkcjami poznawczymi a mikrośrodowiskiem przewodu pokarmowego [4]. Niekorzystne zmiany kompozycji lub ilości mikrobioty jelitowej sprzyjają przewlekłemu stanowi zapalnemu o niskim nasileniu, który pośrednio przyczynia się do rozwoju dysfunkcji poznawczych. Udowodniono, że probiotyki hamują aktywację mikrogleju, co prowadzi do złagodzenia stanu zapalnego CUN [5]. Szczególny wpływ na zaburzenie równowagi pro/przeciwzapalnej organizmu ma osłabiona integralność bariery jelitowej, co sprzyja przenikaniu endotoksyn bakteryjnych do krwiobiegu. Związki te mają charakter neurodegeneracyjny, a ich wysokie poziomy we krwi zwiększają przepuszczalność bariery krew–mózg [3, 6]. Mikroorganizmy probiotyczne wpływają korzystnie na strukturę jelit poprzez zwiększenie ekspresji mucyny i stabilności międzyjelitowych białek połączeń ścisłych. Probiotyki hamują negatywne działanie interleukin prozapalnych na nabłonek przewodu pokarmowego oraz promują syntezę wzmacniających go związków przeciwzapalnych [3]. 

Wpływ probi