Oś jelitowo–mózgowa a neuroatypowość – zależności i korelacje zgodnie z najnowszą wiedzą naukową

Indeks:

• Epidemiologia
• Mikrobiota jelitowa i jej rola od urodzenia
• Dlaczego bakterie jelitowe są tak ważne dla układu nerwowego?
• Dysbioza jelitowa w neuroatypowości
• Oś jelitowo–mózgowa
• Modulacja mikrobioty – potencjał terapeutyczny
• Podsumowanie

12 minut czytania

Osoby neuroatypowe wciąż niestety często spotykają się ze stygmatyzacją i niezrozumieniem. W przypadku dzieci z ADHD powszechne jest określenie „zdolne, ale leniwe”, które w uproszczony sposób opisuje ich trudności w koncentracji, szybkie znużenie oraz skłonność do częstych zmian zainteresowań. Podobnie osoby w spektrum autyzmu bywają postrzegane jako introwertyczne, mało towarzyskie czy mające trudności z odczytywaniem norm społecznych. Warto jednak podkreślić, że obraz osób neuroatypowych jest niezwykle zróżnicowany – zdarza się, że dana osoba przejawia cechy zarówno autyzmu, jak i ADHD, a mimo to funkcjonuje społecznie na wysokim poziomie. Wymaga to jednak często dużego wysiłku i stałej pracy nad sobą.

Dążenie do dostosowania się do oczekiwań społecznych może sprzyjać rozwojowi umiejętności adaptacyjnych, jednak u części osób wiąże się z ryzykiem nasilenia objawów lękowych lub depresyjnych. Zjawisko to można metaforycznie określić jako „chodzenie w niewygodnych butach” – pewien poziom dostosowania może być korzystny, lecz jego nadmiar może prowadzić do przeciążenia emocjonalnego i pogorszenia samopoczucia psychicznego.

Z perspektywy naukowej zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD) oraz ADHD łączy odmienna praca układu nerwowego w odpowiedzi na te same neuroprzekaźniki oraz często współwystępująca dysbioza jelitowa, objawiająca się m.in. problemami gastrycznymi. Badania wskazują, że osoby neuroatypowe znacznie częściej zmagają się z zespołem jelita drażliwego oraz – z uwagi na wybiórczość pokarmową – są bardziej narażone na zaburzenia stanu odżywienia.

Epidemiologia

Zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) oraz zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD) należą do przewlekłych, dziedzicznych zaburzeń neurorozwojowych o częściowo wspólnych podstawach genetycznych i neuronalnych. ASD diagnozuje się u około 1% populacji światowej, przy czym występuje ono czterokrotnie częściej u mężczyzn niż u kobiet. Około jedna trzecia osób z ASD doświadcza współistniejącej niepełnosprawności intelektualnej.

Częstość występowania ADHD szacuje się na około 3,4% populacji, a obecnie obserwowany wzrost liczby diagnoz może wynikać zarówno z większej świadomości społecznej, jak i z udoskonalonych kryteriów diagnostycznych.

Mikrobiota jelitowa i jej rola od urodzenia

Dlaczego bakterie jelitowe są tak ważne dla układu nerwowego?

Zaburzenia środowiska jelitowego mogą mieć ogromne konsekwencje dla rozwoju i działania układu nerwowego. Wynika to z kilku ważnych faktów: bakterie jelitowe produkują liczne substancje neuroaktywne, takie jak acetylocholina, GABA czy serotonina – aż 90% serotoniny powstaje właśnie w jelitach. Ponadto fermentacja błonnika przez mikroorganizmy jelitowe prowadzi do powstawania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) – maślanu, propionianu i octanu – które odgrywają istotną rolę w regulacji odporności, integralności bariery jelitowej oraz komunikacji na osi jelita–mózg. SCFA wpływają na aktywność mikrogleju, neuroprzekaźniki i czynniki neurotroficzne, co może mieć znaczenie w patofizjologii ASD i ADHD. Co istotne, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) są w stanie przekraczać barierę krew–mózg, wspierając jej integralność i funkcje ochronne.

Dysbioza jelitowa w neuroatypowości

Badania wykazują, że zarówno u osób z ASD, jak i ADHD występują charakterystyczne zmiany w składzie mikrobioty jelitowej. U pacjentów z ASD stwierdzano m.in. zwiększoną liczebność bakterii Clostridium, zmniejszony stosunek Bacteroides/Firmicutes oraz zaburzenia w produkcji SCFA. Obecność niektórych gatunków, takich jak Clostridium tetani, może wpływać na funkcjonowanie układu nerwowego poprzez toksyny działające na przekaźnictwo synaptyczne. W ADHD obserwuje się natomiast zmniejszoną różnorodność mikrobiologiczną oraz niższe stężenia SCFA, co może oddziaływać na funkcje poznawcze i emocjonalne.

Oś jelitowo–mózgowa

W ostatnich latach sporo w nauce mówi się o osi mikrobiota–jelita–mózg (gut–brain axis, GBA), również w kontekście osób z neuroatypowością. Oś ta stanowi złożony, dwukierunkowy system komunikacji między mikrobiotą jelitową a ośrodkowym układem nerwowym. W jej skład wchodzą: układ nerwowy jelitowy, nerw błędny, układ immunologiczny oraz produkty metabolizmu drobnoustrojów. Zaburzenia w mikrobiocie mogą prowadzić do zwiększonej przepuszczalności jelit („zespół nieszczelnego jelita”), umożliwiając przenikanie toksyn i czynników prozapalnych do krwiobiegu.

Aktywacja różnych receptorów przez lipopolisacharydy (zwane też endotoksynami, występują one w ścianie komórkowej bakterii Gram-ujemnych) inicjuje proces zapalny, który może oddziaływać na układ nerwowy i nasilać objawy neuropsychiatryczne.

W przypadku ASD obserwuje się zaburzenie pracy tej osi, w tym m.in. w sygnalizacji endokrynnej, obejmującej zaburzenia w wydzielaniu hormonów jelitowych (GLP-1, PYY), które wpływają na apetyt, zachowania żywieniowe i nastrój. Często w tej grupie osób zauważa się np. wybiórczość pokarmową.

Modulacja mikrobioty – potencjał terapeutyczny

Coraz więcej danych wskazuje, że modyfikacja mikrobioty jelitowej może wspierać funkcjonowanie osi jelitowo-mózgowej, a tym samym stanowić element wspomagający terapię zaburzeń neurorozwojowych oraz towarzyszących problemów ze strony przewodu pokarmowego. Wyniki badań dotyczących zastosowania probiotyków u pacjentów z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) pozostają jednak niejednoznaczne — część z nich wskazuje na poprawę funkcjonowania społecznego oraz zmniejszenie liczby bakterii z rodzaju Clostridium, podczas gdy inne nie wykazują istotnych efektów terapeutycznych.

W przypadku ADHD wykazano, że suplementacja probiotykami (m.in. z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium) może redukować objawy nieuwagi i impulsywności, choć wyniki badań są nadal niejednoznaczne. Interesującym narzędziem wspierającym terapię osób z neuroatypowością są psychobiotyki, czyli bakterie probiotyczne, które wykazują korzystny wpływ na regulację emocji, drażliwość i poziom stresu poprzez modulację osi jelitowo–mózgowej i osi HPA.

Jak pokazują jednak dane naukowe, probiotyki mogą redukować stan zapalny błony śluzowej jelit oraz poprawiać szczelność bariery jelitowej, ale efekt jest zależny od zastosowanego szczepu bakterii.

Innym sposobem modulacji mikrobioty jelitowej jest zastosowanie prebiotyków, takich jak galaktooligosacharydy (GOS) czy częściowo zhydrolizowana guma guar (PHGG). Błonniki te wykazują korzystny wpływ na organizm, między innymi poprzez poprawę perystaltyki jelit oraz modulację składu mikrobioty jelitowej. Co więcej, jak wskazały wyniki badań, mogą one również łagodzić objawy drażliwości behawioralnej i korzystnie wpływać na zachowania społeczne. Jednak ze względu na małe grupy badawcze temat ten wymaga dalszych badań.

Podsumowanie

Zaburzenia neurorozwojowe, takie jak ASD i ADHD, charakteryzują się złożoną etiologią, obejmującą czynniki genetyczne, środowiskowe oraz biologiczne. Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że mikrobiota jelitowa odgrywa istotną rolę w kształtowaniu funkcji układu nerwowego oraz – być może – w patogenezie tych zaburzeń. Choć wyniki badań nad zastosowaniem probiotyków i prebiotyków są obiecujące, nadal wymagają potwierdzenia w dużych, długoterminowych badaniach klinicznych. Modulacja mikrobioty jelitowej może jednak stanowić ważny element terapii wspomagającej osoby neuroatypowe, poprawiając nie tylko ich komfort trawienny, ale także funkcjonowanie emocjonalne i poznawcze.

Bibliografia:

1. Ghirardi, L., Pettersson, E., Taylor, M. J., Freitag, C. M., Franke, B., Asherson, P., Larsson, H., & Kuja-Halkola, R. (2019). Genetic and environmental contribution to the overlap between ADHD and ASD trait dimensions in young adults: A twin study. Psychological Medicine, 49(10), 1713–1721
2. Polanczyk GV, Salum GA, Sugaya LS, Caye A, Rohde LA. Annual Research Review: A meta-analysis of the worldwide prevalence of mental disorders in children and adolescents. J Child Psychol Psychiatry. 2015. Mar;56(3):345–65. doi: 10.1111/jcpp.1238
3. Yano JM, Yu K, Donaldson GP, Shastri GG, Ann P, Ma L et al (2015) Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell. 161(2):264–276.
4. Yip B., Leonard H., Stock S., Stoltenberg C., Francis R., Gissler M., et al. (2016). Caesarean Section and Risk of Autism Across Gestational Age: A Multi-National Cohort Study of 5 Million Births. Int. J. Epidemiol. 46, 429–39. doi:  10.1093/ije/dyw336 
5. Curran E., O’Neill S., Cryan J., Kenny L., Dinan T., Khashan A., et al. (2014). Research Review: Birth by Caesarean Section and Development of Autism Spectrum Disorder and Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder: A Systematic Review and Meta-Analysis. J. Child Psychol. And Psychiatry 56 (5), 500–508
6. Mayer E.A., Nance K., Chen S. The Gut-Brain Axis. Annu. Rev. Med. 2022;73:439–453. doi: 10.1146/annurev-med-042320-014032. 
7. Charitos I.A., Inchingolo A.M., Ferrante L., Inchingolo F., Inchingolo A.D., Castellaneta F., Cotoia A., Palermo A., Scacco S., Dipalma G. The Gut Microbiota’s Role in Neurological, Psychiatric, and Neurodevelopmental Disorders. Nutrients. 2024;
8. Parracho H.M., Bingham M.O., Gibson G.R., McCartney A.L. Differences between the gut microflora of children with autistic spectrum disorders and that of healthy children. J. Med. Microbiol. 2005;54:987–991.
9. Yang LL, Stiernborg M, Skott E, Gillberg T, Landberg R, Giacobini M, et al. Lower plasma concentrations of short-chain fatty acids (SCFAs) in patients with ADHD. Journal of Psychiatric Research. 2022. Dec;156:36–43. doi: 10.1016/j.jpsychires.2022.09.042 
10. Madra M., Ringel R., Margolis K.G. Gastrointestinal Issues and Autism Spectrum Disorder. Child Adolesc. Psychiatr. Clin. N. Am. 2020;29:501–513. doi: 10.1016/j.chc.2020.02.005.
11. McKeown C, Hisle-Gorman E, Eide M, Gorman GH, Nylund CM. Association of constipation and fecal incontinence with Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder. PEDIATRICS. 2013. Nov 1;132(5):e1210–5. doi: 10.1542/peds.2013-1580
12. Ng QX, Loke W, Venkatanarayanan N, Lim DY, Soh AYS, Yeo WS. A Systematic Review of the Role of Prebiotics and Probiotics in Autism Spectrum Disorders. Medicina (Kaunas). 2019
13. Grimaldi R, Gibson GR, Vulevic J, et al. A prebiotic intervention study in children with autism spectrum disorders (ASDs). Microbiome 2018; 6: 133
14. Inoue R, Sakaue Y, Kawada Y, Tamaki R, Yasukawa Z, Ozeki M, Ueba S, Sawai C, Nonomura K, Tsukahara T, Naito Y. Dietary supplementation with partially hydrolyzed guar gum helps improve constipation and gut dysbiosis symptoms and behavioral irritability in children with autism spectrum disorder. J Clin Biochem Nutr. 201
15. Jiang H‐y, Zhou Y‐y, Zhou G‐l, Li Y‐c, Yuan J, Li X‐h, et al. Gut microbiota profiles in treatment‐naïve children with attention deficit hyperactivity disorder. Behav Brain Res. 2018;347:408–413

Paulina Andrzejewska

Specjalista Działu Naukowego OMNi-BiOTiC® Polska