Serotonina w mózgu. Jak powszechnie wiadomo, od poziomu serotoniny zależy nasze poczucie szczęścia. Zatem jak naturalnie podnieść poziom serotoniny w organizmie? To proste! Zadbaj o dietę, stan jelit i bądź szczęśliwym człowiekiem! Pełny mechanizm działania przedstawiono w tym wpisie.
Serotonina w mózgu. Zacznijmy od podstaw.
Poznanie złożonej równowagi między szlakami tryptofan- mikroflora jelitowa -serotonina- gospodarz ułatwi lepsze zrozumienie patogenezy produkcji hormonu szczęścia, serotoniny w organizmie człowieka.
Po pierwsze, substratem do produkcji serotoniny jest aminokwas – tryptofan. Następnie w jelitach znajdują się szlaki metabolizmu tryptofanu, które prowadzą do produkcji serotoniny (5-hydroksytryptaminy). Znajdują się one pod bezpośrednią kontrolą mikroflory jelitowej. Dlatego do produkcji serotoniny po pierwsze organizm potrzebuje tryptofanu, po drugie, odpowiednio skolonizowanej mikroflory jelitowej i dobrego stanu jelit.
Tryptofan.
Tryptofan to aminokwas egzogenny, który musi zostać dostarczony z dietą. Ponieważ organizm człowieka nie ma możliwości wytworzenia tryptofanu konieczne jest dostarczenie go z zewnątrz- z pożywieniem.
Typowe naturalne źródła tryptofanu obejmują:
- produkty bogate w pełnowartościowe białko: mleko, ryby, ser, mięso, drób,
- owies,
- banany,
- suszone śliwki,
- orzechy i gorzką czekoladę.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ustaliła zalecane spożycie tryptofanu na 4 mg/kg/dzień. Podkreślić należy że, jak dotąd nie zgłoszono żadnych niepożądanych skutków nadmiaru tryptofanu w diecie. Zatem powinniśmy zadbać o jego podaż w produktach spożywczych, nie obawiając się przedawkowania.
Serotonina w mózgu. Rola jelit.
Bezpośredni metabolizm tryptofanu odbywa się przez mikroflorę jelit. Przy udziale enyzmów hydroksylazy tryptofanu (TPH), metabolizm w jelitach obejmuje bezpośrednie przekształcenie tryptofanu przez mikroorganizmy jelitowe w inne cząsteczki (takie jak: indol i jego pochodne m.in. ligandy dla AhR).
Co ciekawe uważa się, że sygnalizacja AhR jest kluczowym elementem odpowiedzi immunologicznej oraz ma kluczowe znaczenie dla homeostazy jelitowej, gdyż wpływa na odnowę nabłonka, integralność bariery i wiele typów komórek odpornościowych. Zatem funkcje tryptofanu nie ograniczają się tylko do bycia substratem dla serotoniny. Ale skupmy się na jego roli w produkcji serotoniny (5-HT).
Szlak serotoninowy
Neuroprzekaźnik jakim jest serotonina 5-HT jest wytwarzany w mózgu przez enzym hydroksylazę Trp 2 (TpH2), który również odgrywa ważną rolę w procesie produkcji hormonu szczęścia. Jednakże ponad 90% występującej w organizmie serotoniny jest wytwarzane w jelitach, a szczególnie w komórkach enterochromafinowych (EC), wyspecjalizowanym podtypie komórek nabłonka jelitowego.
Mikrobiota jelitowa odgrywa główną rolę w produkcji serotoniny 5-HT. Mechanizmy, za pomocą których mikroflora jelitowa moduluje wytwarzanie 5-HT nie zostały jeszcze poznane. Jednakże sugeruje się ważną rolę krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych SCFA w stymulacji ekspresji enzymów odpowiedzialnych za syntezę serotoniny. Dla przypomnienia, prawidłowa produkcja SCFA (maślan sodu) przez mikroorganizmy jelitowe odbywa się tylko przy odpowiednio skolonizowanej i zadbanej mikroflorze jelit. Przerost patogenów w obrębie jelit upośledza produkcję maślanu.
Serotonina w mózgu. Zaburzenia metabolizmu tryptofanu.
W ciągu ostatnich lat liczne badania naukowe jasno wskazały rolę mikroflory jelitowej w przebiegu wielu chorób związanych z zachodnim stylem żywienia. Takich jak:
- choroby zapalne jelit: IBD, choroba Leśniowskiego-Crohna, wrzodziejące zapalenie jelita grubego,
- zespół jelita drażliwego (IBS),
- zaburzenia metaboliczne i ich następstwa: cukrzyca, otyłość, niealkoholowe stłuszczenie wątroby [NAFLD], insulinooporność, miażdżyca.
Co więcej, wykazano występowanie cech neuropsychiatrycznych, zwłaszcza stanów lękowych, depresji, a nawet i autyzmu. Co sugeruje, że upośledzone działanie mikroflory wpływa na upośledzony metabolizm tryptofanu, który z kolei ogranicza produkcję serotoniny.
Eksperymentalne badanie przeprowadzone na myszach naśladujących zespół autystyczny wykazało 50% redukcję serotoniny 5-HT w błonie śluzowej jelita cienkiego i grubego. Stan ten był ściśle związany z przerostem patogenów jelitowych. Wyniki te są zgodne z częstymi zaparciami obserwowanymi u pacjentów z autyzmem.
Serotonina w mózgu. Skutki niedoboru.
Niedobór serotoniny 5-HT negatywnie wpływa na poczucie szczęścia i nastrój gospodarza. Niski poziom 5-HT powiązano z depresją, niską odpornością na stres i zwiększoną podatnością na patologie psychiczne. Ponadto serotonina wywołuje uczucie sytości, stąd często wśród osób z depresją obserwowane jest nadmierne łaknienie.
Czy poziom serotoniny jest uzależniony tylko od stylu życia?
Jak już wspomniano, serotonina jest syntetyzowana poprzez działanie enzymów hydroksylazy tryptofanu (TPH). TPH2 jest odpowiedzialny za produkcję serotoniny w mózgu, zaś TPH1 w jelitach.
Oczywiście może wystąpić sytuacja, gdzie aktywność enzymów TPH i produkcja serotoniny będzie upośledzona wskutek zaburzeń genetycznych. Jednak pamiętajmy, że zawsze w 1 kolejności powinniśmy rozpatrywać czynniki środowiskowe i skupić się nad zmianą stylu życia- podażą odpowiedniej ilości tryptofanu w diecie oraz wsparciu kondycji i mikroflory jelit.
Ponadto aktywność fizyczna prowadzi do wzrostu produkcji serotoniny w organizmie. Dlatego zalecane jest, aby poświęcić 1 godzinę dziennie na ćwiczenia, w celu utrzymania zdrowia fizycznego i psychicznego.
Serotonina w mózgu. Podsumowanie.
Gwałtowny wzrost dowodów naukowych w ostatnich latach pozwolił szczegółowo przedstawić zależność między mikrobiomem jelitowym, a poziomem serotoniny w organizmie i poczuciem szczęścia. Stąd też powstało słynne powiedzenie: szczęśliwe jelita = szczęśliwa głowa. Liczne zaburzenia psychiczne i stany depresyjne nierzadko mają swoje podłoże w zaburzeniach pracy jelit i dysbiozie jelitowej. Dlatego żadne dolegliwości od strony układu pokarmowego nie powinny być przez nas bagatelizowane. Jeśli chcemy zmaksymalizować endogenną produkcję serotoniny w organizmie, po pierwsze, powinniśmy zadbać o odpowiednią podaż tryptofanu z dietą (substratu do produkcji serotoniny), po drugie, zadbać o odpowiedni stan jelit, przez odpowiednią dietę oraz suplementację. Jeśli od dłuższego czasu cierpimy na dolegliwości od strony jelit (wzdęcia, gazy, zaparcia, biegunki, luźny stolec) powinniśmy pochylić się nad diagnostyką i rozwiązaniem problemu. W tym kontekście pomocna będzie konsultacja z lekarzem i dietetykiem klinicznym.
Bibliografia:
- Agus A, Planchais J, Sokol H. Gut Microbiota Regulation of Tryptophan Metabolism in Health and Disease. Cell Host Microbe. 2018 Jun 13;23(6):716-724. doi: 10.1016/j.chom.2018.05.003. PMID: 29902437.
- Yano JM, Yu K, Donaldson GP, Shastri GG, Ann P, Ma L, Nagler CR, Ismagilov RF, Mazmanian SK, Hsiao EY. Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell. 2015 Apr 9;161(2):264-76. doi: 10.1016/j.cell.2015.02.047. Erratum in: Cell. 2015 Sep 24;163:258. PMID: 25860609; PMCID: PMC4393509.
- Mawe GM, Hoffman JM. Serotonin signalling in the gut–functions, dysfunctions and therapeutic targets. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2013 Aug;10(8):473-86. doi: 10.1038/nrgastro.2013.105. Epub 2013 Jun 25. Erratum in: Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2013 Oct;10(10):564. PMID: 23797870; PMCID: PMC4048923.
- Sbrini G, Hanswijk SI, Brivio P, Middelman A, Bader M, Fumagalli F, Alenina N, Homberg JR, Calabrese F. Peripheral Serotonin Deficiency Affects Anxiety-like Behavior and the Molecular Response to an Acute Challenge in Rats. Int J Mol Sci. 2022 Apr 29;23(9):4941. doi: 10.3390/ijms23094941. PMID: 35563331; PMCID: PMC9105435.
- Martin CR, Osadchiy V, Kalani A, Mayer EA. The Brain-Gut-Microbiome Axis. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2018 Apr 12;6(2):133-148. doi: 10.1016/j.jcmgh.2018.04.003. PMID: 30023410; PMCID: PMC6047317.
