Střevní mikrobiom se stal předmětem intenzivního výzkumu napříč biologií, medicínou i chemií¹. Jako chemik jej vnímám nejen jako soubor mikroorganismů, ale také jako chemickou továrnu, kde probíhají stovky metabolických reakcí, které ovlivňují naše zdraví.
Možná jste netušili, že bakterie v našem střevě dokážou produkovat molekuly s překvapivým potenciálem pro naše zdraví². Jejich metabolity nejsou jen vedlejším produktem trávení – mohou ovlivnit imunitu, náladu a dokonce i komunikaci mezi střevem a mozkem. Každý kousek potravy, který projde naším trávicím traktem, se setkává s bohatou populací mikroorganismů, které jej přemění na tisíce různých bioaktivních molekul. Některé jsou neutrální, jiné mohou podpořit obranyschopnost, regulovat zánět či modulovat neurotransmitery. V tomto blogu se podíváme na to, co se za těmito procesy skrývá a jaký mohou mít význam.
Bakterie ve střevě přijímají zbytky potravy, které sami nedokážeme strávit, a přemění je na metabolity³. Jde o látky, které mohou působit lokálně na střevní sliznici, nebo vstoupit do krevního oběhu a ovlivnit ostatní orgány. Mezi nimi jsou indoly, fenoly, mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA), které působí na imunitní systém, metabolismus a dokonce i mozkovou funkci.
Zajímavé je, že některé z těchto metabolitů mají dokonce neuroaktivní vlastnosti, mohou modulovat serotoninový systém, což je klíčové pro náladu, chuť k jídlu a dokonce i spánek. Takovým příkladem je indol, který vzniká rozkladem tryptofanu (aminokyselina běžně přítomná v bílkovinách), a podílí se na regulaci neurotransmiterů a osy střevo–mozek. Také fenoly vznikající z rostlinné vlákniny mohou ovlivnit oxidační stres a zánětlivé dráhy.
Studie publikovaná v Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology (2017) ukázala, že produkce těchto metabolitů je přímo závislá na složení mikrobioty a stravě, a že jejich účinek na hostitele může být překvapivě silný⁴.
Střevní metabolity fungují jako tichí poslové mezi střevem a mozkem, ovlivňují nervový systém, hormonální signály a dokonce i krevní oběh. Mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA), indoly a fenoly působí na nervový systém a modulují neurotransmitery, které formují naši náladu, pozornost a kognitivní funkce.
Zajímavostí je, že jednoduchá změna stravy může okamžitě měnit chemický „dialog“ mezi střevem a mozkem. Potraviny bohaté na vlákninu, jako jsou celozrnné obiloviny, fazole, čočka, ovoce a zelenina, podporují tvorbu SCFA. Polyfenoly z bobulí, čokolády nebo zeleného čaje zvyšují produkci fenolů. Tryptofan obsažený v ořeších, semínkách či vejcích podporuje vznik indolů. Klinické studie (Journal of Clinical Investigation, 2016) ukazují, že taková strava může zlepšit náladu a souvisí s nižší mírou úzkosti či deprese⁵.
Věděli jste, že některé bakterie dokážou přímo ovlivňovat náladu a chování? Tyto mikroorganismy se označují jako psychobiotika. Jejich působení je spojeno s produkcí neurotransmiterů a metabolitů, které pronikají do krevního oběhu nebo komunikují přes vagusový nerv, hlavní spojení mezi střevem a mozkem.
Například Lactobacillus rhamnosus v pokusech na myších zvýšil hladiny GABA, neurotransmiteru spojeného s klidem a snížením úzkosti. U lidí klinické studie ukazují, že pravidelná konzumace fermentovaných potravin, jako jsou jogurty, kefíry, kimchi či kysané zelí, může podporovat podobné účinky⁴.
Efekt těchto bakterií nemusí být okamžitý. Změna mikrobiomu probíhá postupně, a proto i zlepšení nálady či kognitivních funkcí bývá pozvolné. Tento koncept ukazuje, jak sofistikovaný a propojený je náš organismus – střevo a mozek komunikují neustále, i když si to neuvědomujeme. Péče o střevní mikrobiom tak není jen trendem, ale skutečně má dopad na psychické a kognitivní zdraví.
Podíváme-li se na mikrobiom skrze chemii metabolitů, otevírá se před námi úplně jiný svět. Nejde jen o to, které bakterie žijí v našem střevě, ale spíše o jejich produkt, o molekuly, které vznikají jako výsledek jejich aktivity. Metabolity střevní mikroflóry nejsou jen chemické vedlejší produkty. Jsou to aktivní molekuly, které ovlivňují naše zdraví, imunitu a dokonce i mozek. Pochopení jejich vzniku a mechanismů účinku nám umožňuje činit informovaná rozhodnutí o stravě a doplňcích. Správná mikrobiota a vhodná strava mohou být mimořádně účinným nástrojem pro podporu zdraví.
Ing. Mária Zajičková, PhD.
organická chemička, popularizátorka vědy
1. Agus, A., Planchais, J., & Sokol, H. (2018). Gut microbiota regulation of tryptophan metabolism in health and disease. Nature Microbiology, 3, 1–10.
Cena s věrnostní slevou 13% je 745,59 Kč
