John Cryan, az ír Corki Egyetem kutatója elsők között kezdte tanulmányozni a bélmikrobák agyra kifejtett hatását az ezredforduló utáni első években. A neurobiológus patkányokon bebizonyította, hogy a születésüktől kezdve magas stressznek kitett álltok kifejlett példányként irritábilis bél szindróma és hangulatzavarok jeleit mutatják. Ami megerősítette az orvosok emberi betegeken tett azon megfigyeléseit, miszerint az emésztési problémák gyakran társulnak mentális problémákkal, illetve fordítva. Miután Cryan és kollégái 2009-ben mintát vettek a stressznek kitett patkányok beleiből, és csoportosították a mikrobákat, kiderült, hogy ezeknek a patkányoknak sokkal kevésbé volt változatos összetételű a bélmikrobiomjuk, mint  azalacsonyabb stressz mellett felnőtt példányoknak. Ez azt a gyanút keltette, hogy a különböző egészségügyi gondok sajátos nyomot hagyhatnak a mikrobiom összetételén.

Az elmúlt évtizedben számos kutató beazonosította a bélbaktériumok által termelt vegyületeket, amelyek egy része hatással van agyunkra, pozitívan vagy negatívan befolyásolva lelki egészségünket. A Clostridium nemzetség egyes képviselői például propionsavat termelnek, amely csökkentheti a testben a dopmain és a szerotonin szintjét. A bifidobaktériumok ezzel szemben fokozzák a butirát termelődését, amely gyulladásgátlóként segít a bél egyes méreganyagait  távol tartani az agytól. Míg más baktériumfajok triptofánt, a szerotonin egyik előanyagát termelik. A mikrobiom tagjainak egy része nem fejt ki közvetlen hatást az agyra, vagyis nem küld át molekulákat a vér–agy-gáton, hanem közreműködik a folyamatban -magyarázza Lauren Bylsma, a Pittsburghi Egyetem klinikai pszichológusa.

Az egyik ilyen közvetítő csatorna a bolygóideg, amely kulcsfontosságú információs szupersztráda az agy, a belek és a többi szervrendszer között.

Egy tanulmány szerint a bélfalban olyan neuropod sejtek találhatók, amelyek képesek aktiválni és deaktiválni az agyba befutó bolygóideget. A vizsgálatok alapján a neuropod sejtek vezérlésében pedig egyes bélbaktériumok is részt vesznek.

Lehetséges gyógymódok

Miközben az orvosok az úgynevezett bél–agy-tengely, vagyis az emésztőrendszer és a központi idegrendszer közötti kétirányú kommunikáció működését vizsgálták, sokuk szerint már az eddig kiderített információk elegendőek lehetnek arra, hogy a mentális problémák kezelése során kiaknázzák ezeket. „Ha egy pszichiátert megkérdezünk, hogy mi okoz depressziót, felsorol tíz lehetséges mechanizmust” – mondja Philip Strandwitz, a Holobiome nevű biotechnológiai cég alapítója.

„Ha egy mikrobiom-szakértőtől megkérdezzük, hogy a bélbaktériumokon keresztül befolyásolhatók-e ezek a mechanizmusok, a válasz majdnem minden esetben igen lesz.”

Az ezt alátámasztó bizonyítékok pedig egyre sokasodnak. Cryanék idei és kollégái idén kutatások során stresszelt egereknek rendszeresen bifidobaktériumokat adtak öt héten keresztül. A kezelés végére a rágcsálók mozgékonyabbá és aktívabbá váltak, illetve bátrabban fedeztek fel új területeket. Az állatokon végzett vizsgálatok szerint a terápia során a belekben több triptofán termelődött, illetve az úgynevezett agyi eredetű növekedési faktorból (BDNF) is több lett, ami az új neuronok növekedését segíti. A hasonló kutatásokból természetesen nem következik automatikusan az, hogy bélbaktériumok és a hangulat, illetve a viselkedés között ok-okozati összefüggés lenne, ugyanakkor egyre több olyan tanulmány készült az elmúlt években, amelyek ezt támasztják alá.

2016 óta például számos tanulmány szerzői igazolták, hogy a székletátültetés alapvetően befolyásolhatja a hangulatot.

Amikor például egy kínai tanulmány keretében egereket egészséges egerek székletével kezeltek, azok viselkedése nem változott. Ám amikor a széklet depressziós rágcsálóktól származott, a kezelt egerek hangulata ingataggá vált. Egy másik vizsgálat során az egereket depressziós emberektől vett székletmintákkal kezelték, a rágcsálók pedig ugyancsak depresszív tüneteket mutattak. Míg egy harmadik kutatás keretében stresszes egereket kezeltek egészséges egerek székletével, és az állatok ennek nyomán kevésbé mutatkoztak depressziósnak.

A bélrendszer mikrobiális összetételének megváltoztatásával tehát úgy tűnik valóban megváltoztatható az állatok viselkedése, ami Bylsma szerint ok-okozati összefüggésre utal.

Klinikai kísérletek

A depressziós egerek sikeres kezelése persze nem jelent az emberi páciensekre is azonnal alkalmazható terápiát. A történelem során a kutatóknak már több alkalommal sikerült betegséget gyógyítaniuk kísérleti állatokon, amik aztán kudarcot vallottak az embereknél. Ettől függetlenül a bélbaktériumok kapcsán sokan nagy reményeket táplálnak a terápiák emberi alkalmazásával. Valerie Taylor, a Calgary Egyetem pszichiátere és mikrobakutatója egyike azon tudósoknak, akik az egereknél már bevált székletátültetéssel kísérletezik. Munkája pontosan annyit tesz, amit annak neve is sugall, vagyis a kezelt emberi betegek mások székletéből vett mintákat kapnak, általában kapszulák formájában, ritkábban beöntéses kezeléssel. Taylor jelenleg két kis létszámú klinikai vizsgálatot végez, az egyikben bipoláris, a másikban depressziós pácienseket kezel, azt vizsgálva, hogy az egészségesektől származó széklet – benne az illető mikrobiomjának csoportjával – képes-e javítani a résztvevők hangulatán és egészségi állapotán. A kutató a kezelt betegek beleiből is rendszeresen mintákat vesz, hogy nyomon kövesse, hogyan változik a mikrobiom összetétele. Az orális probiotikus emberi terápiák ennél már valamivel előrébb járnak: esetükben több kis létszámú klinikai vizsgálat során beigazolódott, hogy a

Jeroen Raes belga mikrobiológus szerint az emberi agyra hatást gyakorló mikrobák még sokfélébbek lehetnek az első vizsgálatokban azonosítottaknál. Raes és kollégái több mint ezer fő székletmintáit vizsgálták, ezek mikrobiológiai profilját összevetve az alanyok hangulatával és életminőségével. Az eredményekből úgy tűnik, hogy a több butirátot termelő mikrobiomok gazdái összességében jobban érzik magukat a bőrükben. (A butiráttermelés elsősorban bizonyos típusú Faecalibacterium és Coprococcus törzsekhez kapcsolható.) Akikben viszont az átlagosnál kevesebb Coprococcus található, nagyobb eséllyel depressziósak.

Raes szerint a jövőben olyan probiotikus terápiák születhetnek, amelyek célzott hatást gyakorolnak a mentális állapotra.

A kezelés érdekében a depressziós, szorongó vagy más problémákkal küzdő páciensek bélmikrobáit rendszeresen vizsgálják, és az aktuális állapotuknak megfelelően bevitt „pszichobiotikumokkal”, szájon át szedhető probiotikumokkal vagy székletátültetéssel állítják be az egyéni mikrobiális összetételt. A potenciális terápiákat nagy létszámú klinikai vizsgálatokon még nem tanulmányozták, így a következő lépés ez lehet, hogy kiderüljön, valóban a bevitt mikrobák fejtik ki hatásukat. (Jelen állás szerint az első eredmények körülbelül két év múlva várhatók.)

Ha valamelyik kezelés beválik és engedélyezik, akkor sem beszélhetünk győzelemről, hiszen kérdés, hogy mennyire fognak beállni természetes baktériumokból álló kezelések mögé a gyógyszercégek, ha tudják, hogy a receptet lényegében bárki lemásolhatja. Problémát jelenthet az is, hogy az igazán kedvező hatások elérése érdekében valószínűleg sok esetben személyre szabott terápiák kellene, amelyek mindig drágábbak.

Ráadásul a betegek számára is elfogadhatóvá kell tenni azt, hogy - saját érdekükben - adott esetben mások székletéből készült gyógyszereket kell bevenniük vagy ilyen tartalmú beöntést kapniuk.

Az eddigi eredmények alapján meglehetősen elhamarkodott az elképzelés, miszerint egyik napról a másikra kikísérleteznek egy 'koktélt', ami a többségnél szinte azonnal meggyógyítja a depressziót. Egyrészt az ilyen mentális állapotoknak számos oka lehet, amelyek eltérő gyógykezelést igényelnek, másrészt az eredmények nagyon változatosak, és amíg az egyik bakteriális profil megfelel a páciensek egy részének, másoknál ugyanez hatástalan. Ahogy eddig, a hasonló problémák kezelésénél valószínűleg a jövőben is inkább a kombinált megoldásokat alkalmazzák: vagyis a gyógyszeres kezelést, a pszichoterápiát és a pszichobiotikumokat, beleértve az életmódváltást, amivel szintén jó eredményeket lehet elérni. A pszichobiotikumok így tehát nem csodaszerek, mégis fontos eszközt jelenthetnek a pszichológusok és pszichiáterek tarsolyában.