Czy sen może wpływać na mikrobiom jelitowy?

Sen i zdrowie jelit rzadko są omawiane razem.

Większość osób kojarzy mikrobiom z jedzeniem, trawieniem, antybiotykami lub probiotykami, a nie ze snem. Jednak w ostatnich latach naukowcy coraz częściej interesują się fascynującym pytaniem:

Czy sen może wpływać na mikrobiom jelitowy?

Krótka odpowiedź brzmi:
prawdopodobnie tak.

A zależność ta może działać w obu kierunkach.

Współczesne badania sugerują, że sen, rytmy dobowe, hormony stresu, metabolizm, sygnalizacja immunologiczna i mikrobiom jelitowy są ze sobą ściśle powiązane¹.

Mikrobiom jelitowy podlega dobowemu rytmowi

Jednym z najciekawszych odkryć w dziedzinie mikrobiomu jest to, że mikrobiom jelitowy nie jest statyczny.

Wydaje się, że populacje drobnoustrojów i ich aktywność metaboliczna w ciągu dnia ulegają wahaniom w zależności od:

• cykli snu i czuwania
• pory posiłków
• poziomu hormonów
• rytmów dobowych
• ekspozycji na światło²

W badaniach przeprowadzonych na zwierzętach i ludziach naukowcy zaobserwowali rytmiczne zmiany w składzie drobnoustrojów i aktywności ich genów w ciągu 24-godzinnych cykli.

Sugeruje to, że mikrobiom może przypominać nie tyle stałą populację bakterii, co dynamiczny ekosystem zsynchronizowany z biologicznym zegarem organizmu.

Co dzieje się podczas zaburzeń snu?

Naukowcy aktywnie badają, jak niewystarczająca ilość snu lub zaburzenia rytmu dobowego mogą wpływać na mikrobiom.

Badania wiążą niedobór snu i nieregularne rytmy dobowe z:

• obniżoną różnorodnością drobnoustrojów
• zmianą składu drobnoustrojów
• zaburzeniami metabolicznymi
• zwiększoną sygnalizacją zapalną
• zmianami w regulacji bariery jelitowej³

Na przykład pracownicy zmianowi, którzy często zmagają się z przewlekłymi zaburzeniami rytmu dobowego, często wykazują różnice metaboliczne i zapalne w porównaniu z osobami o bardziej stabilnych cyklach snu⁴.

Naukowcy badają obecnie, czy mikrobiom może odgrywać rolę w niektórych z tych zjawisk.

Warto podkreślić, że dziedzina ta wciąż się rozwija. Naukowcy nie wiedzą jeszcze jednoznacznie, czy zmiany w mikrobiomie są przyczyną, skutkiem, czy częścią szerszej sieci fizjologicznej obejmującej sen i metabolizm.

Oś jelitowo-mózgowa może łączyć sen i mikrobiom

Jednym z powodów, dla których ten temat wzbudza tak duże zainteresowanie, jest oś jelitowo-mózgowa.

Jelita i mózg nieustannie komunikują się za pośrednictwem:

• układu nerwowego
• hormonów
• sygnalizacji immunologicznej
• metabolitów drobnoustrojów
• szlaków stresu

Pewne metabolity drobnoustrojów wytwarzane w jelitach mogą wpływać na sygnalizację neuroprzekaźników, biologię rytmów dobowych i regulację odporności⁵.

W tym samym czasie niewystarczająca ilość snu może zwiększać poziom hormonów stresu, takich jak kortyzol, zmieniać nawyki żywieniowe i wpływać na szlaki zapalne, co pośrednio może oddziaływać na ekosystem jelitowy.

Naukowcy coraz częściej postrzegają sen, stres, metabolizm i mikrobiom jako część połączonej sieci biologicznej, a nie jako odrębne systemy.

Rytmy dobowe mają większe znaczenie, niż wiele osób zdaje sobie sprawę

Współczesny styl życia często zaburza naturalne rytmy dobowe.

Ekspozycja na sztuczne światło, nieregularne posiłki, korzystanie z ekranów późno w nocy, praca w nocy, stres i przewlekłe ograniczanie snu mogą wpływać na systemy biologicznego wyznaczania czasu.

Naukowcy uważają obecnie, że zaburzenia te mogą wpływać nie tylko na sam sen, ale także na:

• skład drobnoustrojów
• regulację metaboliczną
• funkcję odpornościową
• integralność bariery jelitowej⁶

Niektóre badania sugerują nawet, że pora posiłków może wpływać na rytmiczność drobnoustrojów niezależnie od podaży kalorii.

To jeden z powodów, dla których nauka o mikrobiomie coraz częściej łączy się z chronobiologią – badaniem systemów biologicznego wyznaczania czasu.

Sen, dieta i mikrobiom są ze sobą ściśle powiązane

Sen wpływa również na zachowanie.

Osoby, które źle śpią, mogą częściej:

• spożywać żywność wysokoprzetworzoną
• jeść nieregularnie
• odczuwać ochotę na produkty o wysokiej zawartości cukru
• mniej ćwiczyć
• odczuwać większy stres

Wszystkie te czynniki mogą pośrednio kształtować mikrobiom jelitowy.

Utrudnia to naukowcom oddzielenie bezpośrednich skutków mikrobiomu od szerszych wpływów stylu życia. Jednak jedna rzecz staje się coraz bardziej oczywista:

Mikrobiom nie reaguje na jeden odizolowany czynnik.

Reaguje na całe wzorce stylu życia.

Współczesne badania nad mikrobiomem stają się coraz bardziej ukierunkowane na systemy

Starsze badania nad mikrobiomem często skupiały się na identyfikowaniu pojedynczych grup bakterii związanych z konkretnymi schorzeniami.

Współczesne badania zmierzają ku znacznie szerszemu podejściu:
rozumieniu mikrobiomu jako części większego ekosystemu biologicznego obejmującego metabolizm, odporność, biologię rytmów dobowych i czynniki środowiskowe⁷.

To systemowe podejście jest jednym z powodów, dla których technologie o wysokiej rozdzielczości, takie jak sekwencjonowanie metagenomowe shotgunowe, zyskują coraz większe znaczenie.

Naukowcy nie pytają już tylko:

„Jakie bakterie są obecne?”

Coraz częściej pytają:

• Jakie funkcje wykonują te drobnoustroje?
• Jak stabilny jest ten ekosystem?
• Jak mikrobiom reaguje na czynniki stylu życia?
• Jak sieci drobnoustrojów oddziałują na organizm gospodarza?

Sen stał się teraz częścią tej dyskusji.

Ciekaw, jak Twój mikrobiom może wiązać się ze snem?

Nasza analiza Microbiome 360° obejmuje panel funkcjonalny Sleep & Circadian Rhythm Support, opracowany w celu dostarczenia informacji o szlakach mikrobiologicznych związanych z regulacją snu i biologią rytmów dobowych. Choć nie służy on do diagnozowania zaburzeń snu, może pomóc Ci lepiej zrozumieć jeden z elementów złożonej zależności między mikrobiomem jelitowym a snem.

Źródła naukowe

1. Voigt RM et al. Circadian disorganization alters intestinal microbiota. PLoS ONE. 2014.
2. Thaiss CA et al. Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell. 2014.
3. Benedict C et al. Acute sleep deprivation alters the gut microbiome in humans. Molecular Metabolism. 2016.
4. Reynolds AC et al. The impact of shift work on the human microbiome. Chronobiology International. 2017.
5. Cryan JF et al. The microbiota-gut-brain axis. Physiological Reviews. 2019.
6. Zarrinpar A et al. Diet and feeding pattern affect the diurnal dynamics of the gut microbiome. Cell Metabolism. 2014.
7. Knight R et al. The microbiome and human biology. Annual Review of Genomics and Human Genetics. 2017.