Synergia działania bakterii psychobiotycznych i witamin z grupy B dla zdrowia psychicznego

Psychobiotyki

W XXI w. odkryto dwukierunkowy mechanizm komunikacji między mózgiem a jelitami, który nazwano osią jelito–mózg. Szczepy bakterii probiotycznych, które oddziałują na oś jelito–mózg, doczekały się swojej nazwy – psychobiotyki.

Psychobiotyki wspierają nie tylko prawidłowe funkcjonowanie układu pokarmowego czy immunologicznego. Zainteresowanie badaczy wzbudza również ich wpływ na układ nerwowy, ale i możliwość zastosowania we wsparciu zdrowia psychicznego, m.in. w sytuacjach przewlekłego stresu, zaburzeń snu czy wspomagania zdrowia psychicznego.

Działanie bakterii psychobiotycznych polega m.in. na zdolności do modulacji stężenia kortyzolu – hormonu stresu – oraz wpływu na poziom neuroprzekaźników, takich jak GABA, serotonina czy dopamina. Poprzez wpływ na mikrobiotę i redukcję mediatorów stanu zapalnego, psychobiotyki odgrywają rolę neuromodulatorów pośrednio wpływających na zachowanie i nastrój [1].

W 2021 r. Nobile V. i wsp. zaprezentowali dwa szczepy psychobiotyczne: Limosilactobacillus reuterii PBS072 (dawniej Lactobacillus reuterii) i Bifidobacterium breve BB077. Wykazano, że szczepy te najlepiej oddziałują na modulację markerów stresu [2]. Szczepy Lactobacillus reuterii i Bifidobacterium breve posiadają ponadto właściwości przeciwzapalne oraz mogą mieć pozytywny wpływ na metabolizm węglowodanów, cholesterolu i trójglicerydów. Bifidobacterium breve może również zmniejszać nasilenie stanów zapalnych i wpływać korzystnie na metabolizm laktozy.

W jednych z najnowszych badań naukowych z 2023 r., grupa probiotyczna, którą stanowili wykładowcy uczelni, przyjmowała podczas pandemii COVID-19 szczepy probiotyczne: Limosilactobacillus reuteri PBS072 i Bifidobacterium breve BB077, w dawce po 2 mld każdego przez 30 dni. W wyniku tej suplementacji w grupie probiotycznej odnotowano poprawę nastroju poprzez redukcję napięcia i złego samopoczucia, poprawę równowagi między życiem zawodowym i prywatnym oraz poprawę jakości snu o 44% w porównaniu do grupy placebo (T0) [3].

Witaminy z grupy B

Kompleks witamin B oznacza grupę witamin rozpuszczalnych w wodzie (tj. B₁, B₂, B₃, B₅, B₆, B₇, B₉ i B₁₂), które odgrywają znaczącą rolę nie tylko w utrzymaniu zdrowia jelit, ale wpływają również na mikrobiotę jelit. Witaminy te działają jako niezbędne mediatory w ekosystemie jelitowym, modulując wzrost, rozwój, jak i wzajemne interakcje bakterii. Witaminy z grupy B uczestniczą także w wymianie składników odżywczych między gospodarzem a mikrobiotą oraz biorą udział w regulacji aktywności komórek odpornościowych i modulacji stanu zapalnego jelit.

Do głównych zadań witamin z grupy B należy: wspomaganie prawidłowego metabolizmu energetycznego, co może przyczynić się do zmniejszenia uczucia zmęczenia i znużenia, jak również udział w funkcjonowaniu układu nerwowego, więc wsparcie w celu prawidłowego przewodzeniu impulsów nerwowych oraz w funkcjonowaniu mózgu, m.in. poprzez poprawę nastroju.

Jak donoszą badania, witaminy, takie jak B₂, B₆ i B₁₂, odgrywają istotną rolę w funkcjonowaniu ośrodkowego układu nerwowego. Wpływają na oś jelito–mózg poprzez modulację neuroprzekaźników, redukcję stresu oksydacyjnego oraz hamowanie procesów neurodegeneracyjnych. Z kolei pozostałe witaminy z grupy B, tj. np. witamina B₁, choć również ważna dla układu nerwowego, pełni głównie funkcje związane z działaniem obwodowego układu nerwowego. Jej wpływ na neuroprzekaźniki, tj. serotonina, GABA czy regenerację neuronów, jest jednak ograniczony [4].

Witaminy B₂, B₆ i B₁₂ wykazują następujące działanie na ośrodkowy układ nerwowy:

• Ryboflawina (witamina B₂) – bierze udział w procesach metabolicznych w komórkach nerwowych oraz chroni komórki nerwowe przed stresem oksydacyjnym;
• Pirydoksyna (witamina B₆) – wspiera prawidłowe przewodzenie impulsów nerwowych (myślenie/percepcja) oraz funkcjonowania mózgu, m.in. poprzez poprawę nastroju – synteza neuroprzekaźników – dopamina, serotonina, GABA;
• Kobalamina (B₁₂) – ma kluczowe znaczenie dla zdrowia neuronów, regeneruje włókna nerwowe, wspiera przewodzenie impulsów nerwowych i jest niezbędna do tworzenia osłonek mielinowych.

Mikrobiota jelit a zdrowie psychiczne

Mikrobiota jelit pośredniczy w komunikacji oś jelito–mózg. Flora jelitowa wpływa na funkcjonowanie mózgu poprzez nerw błędny, a mózg z kolei reguluje pracę jelit. Zaburzenie składu i ilości mikroorganizmów w jelicie, czyli dysbioza, może być związana z zaburzeniami psychicznymi, takimi jak zaburzenia psychosomatyczne (w tym zespół jelita drażliwego), stres,

problemy ze snem, a nawet zaburzenia lękowe czy depresja.

Stres

Mikrobiota jelit wywiera wielokierunkowe działanie w organizmie ludzkim w delikatnym ekosystemie komórek jelitowych, nerwowych i odpornościowych. Zaburzenia składu mikrobioty jelit w następstwie stresu mogą mieć głębokie konsekwencje zarówno dla układu odpornościowego, jak i ośrodkowego układu nerwowego.

Depresja

Złożona relacja między dietą, mikrobiotą jelitową i zdrowiem psychicznym, szczególnie depresją, jest obiektem współczesnych badań. Wiadomym jest, że określone składniki diety, takie jak błonnik, białka, tłuszcze, witaminy, minerały i związki bioaktywne, wpływają na mikrobiotę jelit, a dysbioza jest korelowana z objawami depresji [6]. Dodatkowo przyjmowanie leków antydepresantów SSRI i SNRI może negatywnie wpływać na mikrobiotę jelit poprzez działanie antybakteryjne tych leków. Zmiany w mikrobiocie jelit i jej metabolitów odgrywają istotną rolę w komunikacji jelito – mózg. Oś jelito–mózg ułatwia tę komunikację poprzez ścieżki nerwowe, immunologiczne i endokrynologiczne. Zmiany mikroorganizmów w mikrobiocie jelit mogą wpływać na funkcje ośrodkowego układu nerwowego (OUN) poprzez

wpływ na neuroplastyczność, reakcje zapalne i poziomy neuroprzekaźników – wszystkie te czynniki są powiązane z początkiem i przebiegiem depresji.

Zaburzenia lękowe

Zaburzenia lękowe mogą być skorelowane z dysbiozą jelit oraz zaburzeniami funkcjonowania osi jelito–mózg. Badania dowodzą, że bakterie z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium mogą wytwarzać GABA, neuroprzekaźnik, który zmniejsza niepokój. Dysbioza może być powiązana z nasilonymi objawami niepokoju. Zmiany w składzie mikrobioty jelit, tj. zmniejszona różnorodność gatunków czy zmniejszony poziom neuroprzekaźników, a zwiększony poziom kortykosteronu oraz czynników prozapalnych (IL-6, IL-10, TNFα) obserwuje się u osób z zaburzeniami lękowymi [6].

Zaburzenia snu

Mikrobiota jelit i zaburzenia snu są ze sobą powiązane. Badania sugerują, że zmiany w mikroflorze jelit mogą przyczyniać się do problemów ze snem. Eubioza jelit jest ważna dla ogólnego stanu zdrowia, w tym dla jakości snu. Coraz więcej dowodów wskazuje na istotny związek między snem a mikrobiotą jelit. Zaburzenia snu często współwystępują ze zmianami w składzie mikroflory jelit oraz osłabieniem integralności bariery jelit. Osłabiona bariera sprzyja zwiększonej przepuszczalności jelit, co z kolei prowadzi do przenikania do krwiobiegu cząsteczek prozapalnych, takich jak lipopolisacharydy (LPS) i nasilenia reakcji zapalnej w organizmie. Mechanizm ten obserwowany jest zarówno u dorosłych, jak i u dzieci cierpiących na problemy ze snem, w tym zaburzenia oddychania w czasie snu. Mikrobiota jelit postrzegana jest jako aktywny uczestnik regulacji snu, a jego zaburzenia mogą pogarszać jakość snu i utrudniać zasypianie [7].

Witaminy B₂, B₆ i B₁₂ a mikrobiota jelit

Witaminy z grupy B uczestniczą jako kofaktory licznych komórkowych reakcji metabolicznych. Oprócz witaminy B₃, inne witaminy z grupy B muszą być pozyskiwane z dietą czy suplementacją. Biosynteza witamin z grupy B w jelitach jest zależna od kilku czynników, w tym narażenia na antybiotyki, NLPZ i inne leki, a także wolne rodniki, genotyp, nawyki żywieniowe czy styl życia. Konkurencja między mikrobiotą jelit, drobnoustrojami chorobotwórczymi i gospodarzem prowadzi do stanów niedoborowych, zwłaszcza jeśli spożycie egzogenne witamin z grupy B nie jest optymalne. Niedobór witamin z grupy B ostatecznie wpływa na skład mikrobioty jelit, zdrowie jelit i ogólny metabolizm [8].

Suplementacja witaminami B₂, B₆ i B₁₂ może mieć wpływ na liczebność niektórych bakterii i ogólny skład mikrobioty jelit. Ponadto witaminy z grupy B mogą działać jako pośrednicy „krzyżowego karmienia” między różnymi gatunkami bakterii, gdzie dany szczep bakterii metabolizuje cząsteczki wytwarzane przez inny, zasadniczo „żywiąc się” produktami odpadowymi drugiego (np. witaminami czy czynnikami wzrostu). Ta interakcja może mieć znaczący wpływ na stabilność ekosystemu jelit [9]. Utrzymanie stabilności mikrobioty jelit poprzez witaminy z grupy B jest szczególnie ważne w warunkach stresu oksydacyjnego lub zaburzeń immunologicznych, które często współwystępują z depresją i lękiem. Witaminy te mogą chronić mikrobiotę jelit przed zaburzeniami, wspierając tym samym homeostazę osi jelito – mózg [10].

Synergia bakterii psychobiotycznych i witamin B₂, B₆ i B₁₂

Niektóre szczepy probiotyczne wykazują zdolność do syntezy witamin z grupy B, jak również mogą zwiększać ich wchłanianie, a witaminy z grupy B mogą z kolei promować wzrost i aktywność niektórych szczepów probiotycznych, co prowadzi do bardziej zrównoważonej mikrobioty jelit. Zaliczamy do nich niektóre szczepy z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium.

W badaniach Nobile V. i wsp. wykazano, że szczepy psychobiotyczne Limosilactobacillus reuteri PBS072 i Bifidobacterium breve BB077 mają wpływ na stres, nastrój, funkcje poznawcze i jakość snu [3].

Szczepy te wykazują zdolność do zmniejszania mediatorów stanu zapalnego (tj. cytokin prozapalnych: IL-1, IL-6, IL-8 oraz TNF) oraz mogą wpływać na produkcję neuroprzekaźników, takich jak GABA i serotonina, które są powiązane ze zmniejszaniem stresu oraz lęku.

W 2023 r. badacze potwierdzili również, że Limosilactobacillus reuterii PBS072 i Bifidobacterium breve BB077 poprzez wpływ na wytwarzanie GABA, serotoniny jak również enzymu LSD1 (enzymu, który odzwierciedla zdolność szczepów probiotycznych do przeciwdziałania stresowi), mogą stanowić potencjał do zastosowania tych szczepów w zaburzeniach emocjonalnych, psychicznych, jak i chorobach OUN. Połączenie tych szczepów potwierdziło ich efekt kliniczny w redukcji markerów stresu oraz produkcji neuroprzekaźników, co może zapewnić wsparcie w leczeniu objawów depresji, stresu czy problemach ze snem. Na skutek 2-tygodniowej suplementacji studentów podczas sesji egzaminacyjnej szczepami Limosilactobacillus reuterii PBS072 i Bifidobacterium breve BB077, w dawce po 2 mld CFU każdego, po 28 dniach odnotowano redukcję kortyzolu i zmniejszenie potliwości dłoni, co przyczyniło się do poprawy koncentracji u studentów podczas egzaminów, poprawy jakości snu oraz redukcji objawów stresu i zmniejszenia uczucia lęku [2].

Podsumowanie

Ze względu na wzajemną korelację i korzyści dla zdrowia psychicznego płynące z suplementacji probiotyków – psychobiotyków z witaminami z grupy B, zasadnym wydaje się stosowanie ich jednocześnie. Badania potwierdzają synergistyczne działanie tych składników w celu redukcji stanów zapalnych, regeneracji mikrobioty jelit oraz zmniejszenia objawów somatycznych związanych ze stresem, redukcją stresu oraz poprawą ogólnego samopoczucia.

Bibliografia

1. Cheng L.H. et al. Psychobiotics in mental health, neurodegenerative and neurodevelopmental disorders. Journal of Food and Drug Analysis 2019; 27(3): 632–648.
2. Nobile V. et al. The Effect of a Probiotic Complex on the Gut-Brain Axis: A Translational Study. Neuropsychobiology 2021.
3. Nobile V. et al. Effect of a Multi-Strain Probiotic Supplementation to Manage Stress during the COVID-19 Pandemic: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Cross-Over Clinical Trial. Neuropsychobiology 2023: 1–11.
4. Calderón-Ospina C.A. et al. B Vitamins in the nervous system: Current knowledge of the biochemical modes of action and synergies of thiamine, pyridoxine and cobalamin. CNS neuroscience & therapeutics 2020; 26(1): 5–13.
5. EFSA claims: https://ec.europa.eu/food/food-feed-portal/screen/home. COMMISSION REGULATION (EU) No 432/2012.
6. Sun Y. et al. Stress Triggers Flare of Inflammatory Bowel Disease in Children and Adults Front. Pediatr. 2019. Pediatric Immunology Volume 7 – 2019.
7. Neroni B. et al. Relationship between sleep disorders and gut dysbiosis: what affects what? Sleep Medicine 2021; 87: 1–7.
8. Satri W. et al. Vitamin B, Role of Gut Microbiota and Gut Health. Vitamin B and Vitamin E – Pleiotropic and Nutritional Benefits. IntechOpen 2024.
9. Bedani R. et al. B-Group Vitamins as Potential Prebiotic Candidates: Their Effects on the Human Gut Microbiome, The Journal of Nutrition 2024; 154(2): 341–353.
10. Wan Z. et al. Intermediate role of gut microbiota in vitamin B nutrition and its influences on human health. Front. Nutr. 2022; 9: 1031502.