Nutritionspsykiatri del 2; Mikrobiotan och mikrobiomet

Det här är andra delen i blogginläggsserien om nutritionspsykiatri. Första delen kan ni läsa här.
Forskningen om tarmflora och hur den påverkar vår hälsa har fullkomligt exploderat senaste åren. Här kommer vi fokusera på att berätta om kopplingen mellan tarmfloran och våra beteenden/psykisk ohälsa.
Man kan läsa om tarmen med sina bakterier och andra mikroorganismer – tarmfloran – på till exempel Livsmedelverkets hemsida och att det är ett av kroppens största organ. Vi kan läsa vidare en av Karolinska Institutets forskningssidor om att det i kroppen finns 100 triljoner mikroorganismer varav 80% finns i tarmen, den så kallade tarmfloran eller mikrobiotan. Tillsammans innehåller de mer än tre miljoner proteinbildande gener som styr hur mikroorganismerna i tarmen fungerar. Dessa gener kallas mikrobiomet.

Bild: mikroorganismer inuti tarmen.


Tarmfloran har flera viktiga funktioner, den utgör en viktig del av vårt immunförsvar och står för en stor del av kroppens ämnesomsättning. Hur många, och vilka olika sorters mikroorganismer som finns i tarmen, beror framför allt på matvanor, ålder och den omgivande miljön. Stress eller andra psykiska eller fysiska problem kan också orsaka att mikrobiotan förändras som i sin tur kan ge många negativa hälsoeffekter.

Detta organ mikrobiotan/tarmfloran innehåller cirka 1,5 kilo bakterier och andra mikroorganismer. Några är skadliga men de flesta är livsnödvändiga. Vi människor lever i så kallad symbios med dessa mikroorganismer, det vill säga att vi är beroende av varandra på ett bra sätt.

Mikrobiotan består av många olika arter av bland annat bakterier, hos varje individ kan tarmen innehålla upp till tusen olika arter men dom flest av dem tillhör två olika grupper; Firmicutes och Bacteroidetes, som utgör ca 75 procent av hela mikrobiotan. Enkelt förklarat finns det goda och onda bakterier och mikrobiotan består vanligtvis av bra bakterier men det är oundvikligt att vi även får onda bakterier i tarmen. Vanligtvis kan kroppen se till att balansen mellan goda och onda bakterier hålls i schack.  
Så tidigt som år 1910 kom en rapport i British Journal of Psychiatry om framgångsrik behandling av melankoli med mjölksyrabakterier. 1908 års vinnare av Nobelpriset i fysiologi och medicin, Metchnikoff, hade tidigt idén om att det fanns nyttiga mikroorganismer. Han beskrev gynnsamma effekterna av fermenterad mjölk för något som kallades "autointoxication", en bred term som omfattar negativa hälsoeffekter inklusive melankoli och trötthet. Det gjorde att han själv drack fermenterad mjölk dagligen. Trots Metchnikoffs hans hypoteser om hälsofördelarna med vissa bakteriestammar, ignorerades dessa idéer till stor del under större delen av det seklet.
 
År 1991 kom en studie som gjorde oss medvetna om att förändringar av mikrobiotan kan påverka mental hälsa. I studien rapporterade forskare om en sorts delirium, förvirring och/eller personlighetsförändring, med leversvikt som kallas hepatisk encefalopati. Vid hepatisk encefalopati producerar onda bakterier i tarmen toxiner/gifter och studien visade att patienterna slutade att vara deleriösa om man gav dem peroral antibiotika. 

Efter detta har forskningen kring mikrobiotans effekt på mental hälsa som sagt exploderat. Ett exempel är att man kunnat visa att funktionella tarmsjukdomar som irritabel tarm / IBS och inflammatorisk tarmsjukdom också ger påverkan på humöret pga. att mikrobiotan förändras. Man har också kunnat visa att om man transplanterar tarmbakterier från människor med diagnosen schizofreni till tarmar på laboratorie-möss kan mössen också börja uppvisa symtom på schizofreni. Även kopplingen mellan mikrobiotan och depression stöds väl av forskning.  
Läkemedel, inklusive läkemedel mot depression, kan påverka sammansättningen av mikrobiotan. Detta kan spela en roll i själva verkningsmekanismen eller i biverkningar från läkemedlet vilket har visats i studier. Till exempel har man visat att bakterien Ruminococcus flavefaciens byter ner det antidepressiva läkemedlet Fluoxetin och hämmar dess humörpåverkande effekt.

Den största anledningen till att tarmbakterier har en så pass kraftig påverkan på mental hälsa är att de är ansvariga för att producera många av hjärnans kemikalier/neurotransmittorer/signalsubstanser. Har vi inte normal tarmflora så påverkas produktionen av neurotransmittorer så som serotonin, dopamin, GABA (gamma-aminobutyric acid / gammaaminosmörsyra) och glutamat som är viktiga för reglering av uppmärksamhet, minne och humör.
Man har sett att om proportioner och funktionen av bakteriestammarna Escherichia, Bacillus, Lactococcus, Lactobacillus och Streptococcus förändras så kan det resultera i förändrade dopaminnivåer som kan predisponera för Parkinsons och Alzheimers sjukdom. Andra kombinationer av onormal tarmflora kan resultera i onormalt höga nivåer av histamin, endotoxin, acetylkolin och cytokiner som kan skada hjärnvävnad.  

Utöver att påverka nivåer av neurotransmittorer kan tarmfloran påverka tarm-hjärna-axeln på andra sätt. Mikrobiomet är involverat i produktionen av viktiga substanser så som BDNF (brain-derived neurotrophic factor) som bidrar till ökad nervcellsöverlevnad och hjälper till så att nya nervceller med deras kopplingar kan bildas. Tarmfloran påverkar tarmens genomsläpplighet och dess barriärfunktion som skyddar hjärnan och resten av kroppen från substanser som behöver stanna i tarmen. Bakterier kan också ha en effekt på inflammation i hjärnan och i kroppen, speciellt genom att påverka oxidation, en skadlig process som resulterar i cellskada.
Tarm-hjärna-axeln fungerar åt två håll. Man har t.ex. kunnat visa att två timmar av psykologisk stress kan förändra tarmbakterierna fullständigt. Teorin bakom detta fenomen är att ANS och HPA-axeln (se föregående inlägg för förklaring av ANS och HPA-axeln) skickar signalmolekyler till tarmbakterierna när man är stressad som förändrar sammansättningen av tarmfloran och hur den beter sig. Detta kan ge skador. En bakterieart som förändras av stress är Lactobacillus som normal sett bryter ner socker till mjölksyra, hindrar tillväxt av onda bakterier och förhindrar svampinfektioner i kroppen. Vid stress kan Lactobacillus försämras vad gäller dessa funktioner vilket i sin tur kan leda till att du är mer exponerad för skada.
Hjärnan kan också påverka hur tarmen rör sig t.ex. genom att tarmen drar ihop sig och kontrollera sekretion av syra, bikarbonat, slem som alla skyddar tarmslemhinnan. Om hjärnan inte fungerar optimalt, som t.ex. vid en depression, så kan dessa effekter på tarmen försämras. Detta kan i sin tur leda till att mat inte tas upp som den ska i tarmen vilket i sin tur påverkar resten av kroppen eftersom den inte får tillräckligt av nödvändiga näringsämnen från maten.

Sammanfattningsvis så behöver hjärnan rätt balans av tarmbakterier för att bilda kemikalier som den behöver och tarmen behöver att hjärnan är stabil så att den kan ha rätt balans av tarmbakterier.
I en studie från 2019 samlade man in data kring välbefinnande och depression samtidigt som man tog prov på tarmfloran. Där kunde man visa att buturatproducerande bakterier konsistent kunde associeras med indikatorer på högre livskvalitet. Många bakterier var utplånade hos personer med depression, även efter att man kontrollerat för förväxlingsfaktorn antidepressiva läkemedel. Man kunde se att om man har hög nivå av en dopaminmetabolit som heter 3,4-dihydroxyfenylsyra, som hjälper tarmbakteriers tillväxt, så var den mentala hälsan bättre. Ytterligare en sak man kunde se var att produktionen av GABA är påverkad hos människor med depression.
Förutom att vår tarmflora kan påverka oss så pass mycket att det bidrar till psykisk ohälsa och psykiatriska diagnoser så kan tarmfloran påverka även andra beteenden. För att ta ett exempel så kan man se kopplingar mellan sexuell lust och tarmflora. Tarmfloran är inblandad delvis på grund av mikrobiotans förmåga att producera våra två sexhormoner. Hos postmenopausala kvinnor har man sett att mikrobiotan spelar en viktig roll i att reglera nivåer av östrogen i blodet. Man har sett i studier på möss att ett probiotiskt tillskott (tillskott av levande bakterier) med bakterien Lactobacillus reuteri (L. reuteri), som har antiinflammatoriska egenskaper, gav ökad spermaproduktion, fler testosteronproducerande celler i testiklarna och en större testikelstorlek mer lik den hos yngre möss. I en annan studie fick möss antibiotika i ung ålder vilket orsakade det en felaktig tarmflora som i sin tur ledde till lågt testosteron och sämre spermiekvalitet. Förutom att mikrobiotan kan påverka våra sexhormoner som i sin tur påverkar sexlusten så producerar en del tarmbakterier GABA som är viktigt för hjärnas funktioner. Blir GABA-receptorerna i hjärnan överstimulerade kan man drabbas av erektil dysfunktion, minskad sexlust och svårigheter att få orgasm.

Vi på HEL kan hjälpa till att kartlägga faktorer som kan påverka din tarmflora och vid behov även ta prov på den. För att kunna påverka sin tarmflora och därmed även sitt psykiska mående behövs flera livsstilsåtgärder inklusive ändring av kosten. Ibland kan man även behöva använda sig av läkemedel för att komma till rätta med en överväxt av fel sorts mikroorganismer i tarmen och en obalans mellan så kallade onda och goda mikroorganismer. Tveka inte att kontakta oss för ett kostnadsfritt rådgivande samtal för att se hur vi kan hjälpa till.
Referenser:
https://www.livsmedelsverket.se/matvanor-halsa--miljo/sjukdomar-allergier-och-halsa/tarmfloran
https://ki.se/forskning/goda-bakterier-hellre-mangfald-an-enfald 
Phillips, J. (1910). The Treatment of Melancholia by the Lactic Acid Bacillus. Journal of Mental Science, 56(234), 422-430. doi:10.1192/bjp.56.234.422  
Morgan MY. The treatment of chronic hepatic encephalopathy. Hepatogastroenterology. 1991 Oct;38(5):377-87. PMID: 1662661. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1662661/ 
Simrén M, Barbara G, Flint HJ, Spiegel BM, Spiller RC, Vanner S, Verdu EF, Whorwell PJ, Zoetendal EG; Rome Foundation Committee. Intestinal microbiota in functional bowel disorders: a Rome foundation report. Gut. 2013 Jan;62(1):159-76. doi: 10.1136/gutjnl-2012-302167. Epub 2012 Jun 22. PMID: 22730468; PMCID: PMC3551212. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22730468/ 
Zheng P, Zeng B, Liu M, Chen J, Pan J, Han Y, Liu Y, Cheng K, Zhou C, Wang H, Zhou X, Gui S, Perry SW, Wong ML, Licinio J, Wei H, Xie P. The gut microbiome from patients with schizophrenia modulates the glutamate-glutamine-GABA cycle and schizophrenia-relevant behaviors in mice. Sci Adv. 2019 Feb 6;5(2):eaau8317. doi: 10.1126/sciadv.aau8317. Erratum in: Sci Adv. 2019 Jun 21;5(6):eaay2759. PMID: 30775438; PMCID: PMC6365110. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6365110/
Giau VV, Wu SY, Jamerlan A, An SSA, Kim SY, Hulme J. Gut Microbiota and Their Neuroinflammatory Implications in Alzheimer's Disease. Nutrients. 2018 Nov 14;10(11):1765. doi: 10.3390/nu10111765. PMID: 30441866; PMCID: PMC6266223. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30441866/
Winter G, Hart RA, Charlesworth RPG, Sharpley CF. Gut microbiome and depression: what we know and what we need to know. Rev Neurosci. 2018 Aug 28;29(6):629-643. doi: 10.1515/revneuro-2017-0072. PMID: 29397391. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29397391/
Bastiaanssen TFS, Cussotto S, Claesson MJ, Clarke G, Dinan TG, Cryan JF. Gutted! Unraveling the Role of the Microbiome in Major Depressive Disorder. Harv Rev Psychiatry. 2020 Jan/Feb;28(1):26-39. doi: 10.1097/HRP.0000000000000243. PMID: 31913980; PMCID: PMC7012351. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31913980/ Bild från artikeln: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7012351/figure/F1/
Cussotto S, Clarke G, Dinan TG, Cryan JF. Psychotropics and the Microbiome: a Chamber of Secrets…. Psychopharmacology (Berl). 2019 May;236(5):1411-1432. doi: 10.1007/s00213-019-5185-8. Epub 2019 Feb 26. PMID: 30806744; PMCID: PMC6598948. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30806744/
Walsh J, Griffin BT, Clarke G, Hyland NP. Drug-gut microbiota interactions: implications for neuropharmacology. Br J Pharmacol. 2018 Dec;175(24):4415-4429. doi: 10.1111/bph.14366. Epub 2018 Jun 28. PMID: 29782640; PMCID: PMC6255959. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29782640/
Lukić I, Getselter D, Ziv O, Oron O, Reuveni E, Koren O, Elliott E. Antidepressants affect gut microbiota and Ruminococcus flavefaciens is able to abolish their effects on depressive-like behavior. Transl Psychiatry. 2019 Apr 9;9(1):133. doi: 10.1038/s41398-019-0466-x. PMID: 30967529; PMCID: PMC6456569. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30967529/
Galley JD, Nelson MC, Yu Z, Dowd SE, Walter J, Kumar PS, Lyte M, Bailey MT. Exposure to a social stressor disrupts the community structure of the colonic mucosa-associated microbiota. BMC Microbiol. 2014 Jul 15;14:189. doi: 10.1186/1471-2180-14-189. PMID: 25028050; PMCID: PMC4105248. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25028050/
Valles-Colomer M, Falony G, Darzi Y, Tigchelaar EF, Wang J, Tito RY, Schiweck C, Kurilshikov A, Joossens M, Wijmenga C, Claes S, Van Oudenhove L, Zhernakova A, Vieira-Silva S, Raes J. The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression. Nat Microbiol. 2019 Apr;4(4):623-632. doi: 10.1038/s41564-018-0337-x. Epub 2019 Feb 4. PMID: 30718848. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30718848/
Baker JM, Al-Nakkash L, Herbst-Kralovetz MM. Estrogen-gut microbiome axis: Physiological and clinical implications. Maturitas. 2017 Sep;103:45-53. doi: 10.1016/j.maturitas.2017.06.025. Epub 2017 Jun 23. PMID: 28778332. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28778332/
Poutahidis T, Springer A, Levkovich T, Qi P, Varian BJ, Lakritz JR, Ibrahim YM, Chatzigiagkos A, Alm EJ, Erdman SE. Probiotic microbes sustain youthful serum testosterone levels and testicular size in aging mice. PLoS One. 2014 Jan 2;9(1):e84877. doi: 10.1371/journal.pone.0084877. PMID: 24392159; PMCID: PMC3879365. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24392159/
Hou X, Zhu L, Zhang X, Zhang L, Bao H, Tang M, Wei R, Wang R. Testosterone disruptor effect and gut microbiome perturbation in mice: Early life exposure to doxycycline. Chemosphere. 2019 May;222:722-731. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.01.101. Epub 2019 Jan 18. PMID: 30738315. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30738315/
Hamed SA. Sexual Dysfunctions Induced by Pregabalin. Clin Neuropharmacol. 2018 Jul/Aug;41(4):116-122. doi: 10.1097/WNF.0000000000000286. PMID: 30001248. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30001248/
Naidoo, Uma. This Is Your Brain on Food: An Indispensable Guide to the Surprising Foods That Fight Depression, Anxiety, PTSD, OCD, ADHD, and More. Little, Brown Spark, 2020.