Naukowcy z Uniwersytetu Colorado w Boulder zbadali, w jaki sposób diety wysokotłuszczowe wpływają na skład i różnorodność mikrobiomu jelitowego, układ serotoninergiczny w mózgu oraz zachowania podobne do lęku.

Przez 9 tygodni badali dwie grupy szczurów:

• 12 szczurów karmiono dietą kontrolną zawierającą 11% dziennego zapotrzebowania kalorycznego z tłuszczu
• 12 szczurów karmiono dietą wysokotłuszczową zawierającą 45% dziennego zapotrzebowania kalorycznego pochodzącego z tłuszczu

Co tydzień zbierano próbki kału w celu analizy zmian w mikrobiomie jelitowym, a na koniec badania przeprowadzono testy behawioralne.

Naukowcy zmierzyli także zmiany w składzie ciała związane z dietą, w tym ostateczną masę ciała, przyrost masy ciała i otyłość (tłuszcz w organizmie).

Wyniki wykazały, że szczury karmione dietą wysokotłuszczową przybrały na wadze i tkance tłuszczowej. Miały także znacznie niższą różnorodność mikrobiomu jelitowego, co ogólnie wiąże się z gorszym stanem zdrowia.

Te szczury również miały wyższy poziom Stosunek bakterii Firmicutes do Bacteroidetesmarker dysbiozy często kojarzonej z otyłością i zachodnią dietą.

Ponadto w grupie stosującej dietę wysokotłuszczową wykazano zwiększoną ekspresję genów związanych z produkcją serotoniny i sygnalizacją w jądrze grzbietowym szwu pnia mózgu. Ten obszar mózgu jest powiązany ze stresem i niepokojem.

Chociaż serotoninę często uważa się za „szczęśliwą substancję chemiczną”, niektóre neurony serotoninowe po aktywacji mogą wywoływać przejściowy strach lub reakcje behawioralne podobne do lęku – wyjaśnili autorzy badania.

Odkrycia sugerują, że diety wysokotłuszczowe zmieniają skład mikrobiomu jelitowego w sposób powiązany ze zwiększoną zawartością tkanki tłuszczowej i masą ciała oraz zmianami w układzie serotoninergicznym w mózgu związanymi z lękiem.

Wiadomości medyczne dzisiaj rozmawiał z Thomasem M. Hollandem, doktorem medycyny, lekarzem-naukowcem i adiunktem w Instytucie RUSH ds. Zdrowego Starzenia się na Uniwersytecie RUSH, College of Health Sciences, który nie był zaangażowany w badanie.

Zauważył, że dieta wysokotłuszczowa „ma tendencję do zmniejszania ogólnej różnorodności mikrobiomu jelitowego, co prowadzi do mniej złożonej społeczności drobnoustrojów [which] może osłabić zdolność jelit do utrzymania zrównoważonego środowiska.”

MNT rozmawiał także z Timothym Frie, MS, neurologiem żywieniowym i kandydatem na doktora nauk o zdrowiu z certyfikatem psychologii żywienia wydanym przez Centrum Psychologii Żywienia, który nie był zaangażowany w badanie.

Wyjaśnił dalej: „[t]Oś mikrobiom-jelito-serotonergiczny mózg reprezentuje kluczową ścieżkę komunikacji między mikroflorą jelitową a mózgiem, ze szczególnym uwzględnieniem serotoniny, neuroprzekaźnika niezbędnego do regulacji nastroju.

„Serotonina jest wytwarzana głównie w jelitach, m.in około 95% serotoniny w organizmie spotykane w przewodzie pokarmowym. Mikroflora jelitowa wpływa na produkcję i funkcję serotoniny poprzez syntezę jej prekursora, tryptofanu oraz modulację receptorów i transporterów serotoninergicznych.
— Timothy Frie, MS

„Znaczenie tej osi dla zdrowia psychicznego jest głębokie. Zmiany w mikrobiomie jelitowym mogą prowadzić do rozregulowania poziomu serotoniny, wpływając na nastrój, niepokój i ogólne zdrowie psychiczne” – powiedziała Frie.

Na przykład, powiedział, brak równowagi w społeczności drobnoustrojów (dysbioza jelit) może skutkować zwiększoną przepuszczalnością jelit, ogólnoustrojowym stanem zapalnym i zmienioną sygnalizacją serotoninową.

Według Frie może to wywołać lub pogorszyć stany psychiczne, takie jak stany lękowe, zespół stresu pourazowego i depresja.

„Zrozumienie tej osi otwiera nowe możliwości interwencji terapeutycznych ukierunkowanych na mikrobiom jelitowy w celu modulowania funkcji mózgu i poprawy wyników w zakresie zdrowia psychicznego” – powiedział.

„Dieta bogata w tłuszcze nasycone i uboga w błonnik może zmniejszyć różnorodność bakterii i zmienić równowagę bakterii jelitowych, podobnie jak u szczurów” – stwierdziła Holland.

Dodatkowo stwierdził: „[h]Badania przeprowadzone na ludziach wykazały, że dieta bogata w tłuszcze nasycone i uboga w zdrowe składniki odżywcze wiąże się z wyższym wskaźnikiem lęku i depresji.

„Zmiany w zachowaniu obserwowane u szczurów stanowią potencjalne mechaniczne wyjaśnienie tych powiązań u ludzi” – wyjaśnił Holland.

Frie dodał, że „[w]chociaż istnieją nieodłączne różnice między szczurami i ludźmi, wiele szlaków fizjologicznych i biochemicznych jest zachowanych u różnych gatunków”.

„Podstawowe zasady osi mikrobiom-jelito-mózg, zaobserwowane w badaniach na szczurach, dostarczają cennych spostrzeżeń mających zastosowanie do zdrowia ludzkiego. Zarówno u szczurów, jak i u ludzi zmiany w mikrobiomie jelitowym wywołane dietą mogą znacząco wpływać na funkcjonowanie i zachowanie mózgu poprzez podobne mechanizmy”.
— Timothy Frie, MS

„Badania na ludziach potwierdziły ustalenia z modeli gryzoni, pokazując, że interwencje dietetyczne mogą modulować mikrobiom jelitowy, wpływać na poziom serotoniny i zdrowie psychiczne” – powiedział.

Chociaż wyniki badania dają wgląd w potencjalne interwencje terapeutyczne w zakresie zdrowia psychicznego, mechanizmy leżące u podstaw zaobserwowanych zmian nie zostały bezpośrednio zbadane.

Niniejsze badanie ma również inne istotne ograniczenia, takie jak włączenie wyłącznie samców szczurów w określonym wieku, co rodzi pytania dotyczące zastosowania wyników do samic lub innych etapów życia.

Autorzy badania sugerują, że przyszłe badania powinny zająć się tymi czynnikami, szczególnie biorąc pod uwagę częstsze występowanie lęków i innych zaburzeń zdrowia psychicznego u kobiet.

Ogólnie rzecz biorąc, potrzebne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć oś mikrobiom-jelito-serotonergiczny mózg i jej konsekwencje dla zdrowia ludzkiego.

„[This study’s] Wyniki podkreślają znaczenie interwencji dietetycznych w leczeniu zaburzeń lękowych, szczególnie u osób z otyłością” – stwierdził Holland.

Podkreślił: „Poprawiając nawyki żywieniowe, takie jak zwiększenie spożycia zdrowych tłuszczów i ograniczenie spożycia niezdrowych tłuszczów, jednostki mogą wspierać lepszą sygnalizację jelitowo-mózgową, zmniejszać stany zapalne i poprawiać ogólny stan zdrowia psychicznego”.

Holland szczególnie zaleca zwiększenie spożycia:

• Pokarmy bogate w Omega-3: tłuste ryby, siemię lniane, nasiona chia, nasiona konopi i orzechy włoskie
• Fermentowana żywność: jogurt z żywymi kulturami bakterii, kefir, kapusta kiszona, kimchi, miso i tempeh
• Żywność prebiotyczna: czosnek, cebula, por, szparagi, banany i płatki owsiane
• Ciemne liściaste warzywa: szpinak, jarmuż, boćwina, rukola i kapusta włoska
• Jagody: jagody, truskawki, maliny i jeżyny

Frie podobnie zaleca spożywanie diety bogatej w kwasy omega-3, sfermentowaną żywność i błonnik z owoców, warzyw i produktów pełnoziarnistych, aby pobudzić rozwój pożytecznych bakterii jelitowych, zwiększając różnorodność drobnoustrojów i zdrowie jelit.

Ponadto obaj eksperci podkreślili znaczenie nawodnienia dla zdrowia ogólnego i układu trawiennego oraz zalecili zaspokajanie dziennego zapotrzebowania na wodę.

„Zapewnienie odpowiedniego spożycia błonnika, w tym żywności probiotycznej i prebiotycznej, oraz utrzymanie odpowiedniego nawodnienia będzie promować zdrowy mikrobiom jelitowy, zmniejszać stany zapalne, wspierać ogólny stan zdrowia mózgu oraz poprawiać nastrój i poziom lęku” – powiedziała Holland.

Holland zasugerowała także ograniczenie spożycia żywności o wysokiej zawartości tłuszczów trans i tłuszczów nasyconych, potraw szybkich i smażonych, ciemnoczerwonego mięsa i wysokotłuszczowych produktów mlecznych.

„Ograniczenie spożycia wysokotłuszczowej i przetworzonej żywności pomaga zapobiegać dysbiozie jelit i zmniejsza stan zapalny, wspierając lepszą komunikację jelito-mózg” – zgodził się Frie.