Stress påverkar förhållandena i tarmen och därmed också tarmens bakterieflora. Det finns således ett samband mellan stress och en rubbad tarmflora. Frågan är emellertid om den rubbade bakteriefloran endast är en följd av stressen eller om den faktiskt är en faktor som också kan påverka stressen? Om detta är fallet så borde man kunna påverka stressymtom med vad man äter.

 

Viktiga frågor adresseras av forskarna Caroline Linninge, Siv Ahrné och Göran Mohlin vid Lunds Universitet. Kanske något att fundera över i mellandagarna när julstressen har bedarrat?

 

Student_juridicum_2009_09

 

Biologiskt kan stress beskrivas som ett tillstånd då kroppen ökar sin fysiologiska och psykologiska beredskap vid yttre och inre krav, d.v.s. när individen utsätts för problemsituationer och påfrestningar av olika slag. Tillståndet är dock inte helt lätt att varken definiera eller att mäta på ett objektivt sätt. En stressmarkör som dock fått allmänt erkännande är kortisol (Wosu et al. 2013). Kortisol är ett hormon som tillverkas av kolesterol och utsöndras av binjurarna. Utsöndringen sker fortlöpande men mängden växlar med dygnsrytmen. Stress eller begynnande inflammation ökar frisättandet av kortisol vars primära uppgift då är att dämpa de fysiologiskt negativa effekterna av stressen. Kortisol är alltså i första hand ett skyddande stresshormon som tillfälligt, i lätt förhöjda nivåer har en inflammationshämmande effekt. Stannar däremot kortisolnivåerna kvar på förhöjda nivåer kan det få skadliga effekter, t.ex. för immunförsvaret. Förhöjda kortisolvärden är förknippade med flera folksjukdomar som hjärt- och kärlsjukdom, typ 2 diabetes och allergier (Miller and O’Callaghan 2002; Stenius et al. 2011; Wosu et al. 2013). Kortisolnivån i kroppen regleras normalt genom s.k. negativ feedback vilket innebär att när nivåerna ökar så reglerar kortisol ner sig själv (Miller and O’Callaghan 2002) men vid kronisk stress sätts denna mekanism mer eller mindre ur funktion och man kan säga att personen drabbats av ”kortisolresistens”.

 

Stress påverkar också förhållandena i tarmen och därmed sammansättningen på den flora av bakterier som uppehåller sig på slemhinnorna. Ett exempel är att andelen laktobaciller i tarmen hos försöksdjur minskar när de utsätts för stress samtidigt som andelen gram-negativa stavar med inflammationsdrivande kapacitet ökar (Schaedler and Dubos 1962). Stressade möss har också en tarmflora med lägre diversitet än hos icke-stressade djur (Bailey et al. 2011). Och även i människa har det visats att tarmens bakterieflora påverkas under stress (Holdeman et al. 1976). Med andra ord så finns det ett samband mellan stress som kan mätas i form av onormala kortisolnivåer (i blodet eller i saliven) och en rubbad balans i tarmens bakterieflora.

 

Den givna frågan som nu infinner sig är om den rubbade bakteriefloran endast är en följd av stressen eller om den är en faktor som också aktivt kan påverka effekterna av stressen? Om det senare är fallet, d.v.s. att vissa grupper av slemhinneassocierade bakterier antingen kan förstärka eller dämpa de negativa effekterna av stress så borde man också kunna påverka stressymtomen med vad man äter. Vi vet att dietkomponenter som mättat fett bidrar till en aggressiv bakterieflora medan t.ex. grönt te eller probiotika ökar diversiteten i floran och motverkar bakteriegrupper med inflammationsdrivande kapacitet. I ett första försök att ta reda på om man med bakterier kan påverka stress så har vi gjort en pilot-studie med probiotika. Studien som gjordes inom ramarna för ett examensarbete av Hannah Andersson och Cecilia Tullberg (Andersson and Tullberg 2013) var en placebo-kontrollerad intervention i unga friska forskningspersoner som var under tentamensstress. I studien deltog 41 studenter som under en tentamensperiod antingen åt den probiotiska bakterien Lactobacillus plantarum 299v i form av en kapsel (Probi Mage®; Probi AB, Lund) eller en placebo-kapsel. Kortisolnivåerna i saliven följdes under studietiden. Resultatet visade en statistiskt signifikant (P<0,05) skillnad i kortisolnivåer mellan behandlingsgruppen som åt probiotika och placebogruppen (se Figur). Samtidigt ökade koncentrationen av laktobaciller i probiotikagruppen jämfört med gruppen som fick placebokapseln (P<0,001). Slutsatsen blev följaktligen att studenter genom att äta probiotika (Probi Mage®) faktiskt kunde förhindra en onormal förhöjning av kortisolnivåerna under den stressiga tentamensperioden, d.v.s. den konsumerade bakterien påverkade stressnivån.
2014-12-1118_14_48-Portal_stress_tarmflora_141005

Figur Skillnaden i forskningspersonernas median värden av kortisol (nmol/l) jämfört med referensvärdena (dag 0). Skillnaden i kortisolnivåer mellan personer som ätit L. plantarum 299v (1010 CFU per dag) och de som ätit placebo är statistisk signifikant vid dag 10 (P<0.05).

 

Man kan spekulera i tänkbara mekanismer för tarmbakteriers stresspåverkan: Det är välkänt att tarmfunktionen påverkas av stress genom att t.ex. den s.k. paracellulära permeabiliteten ökar (Eutamene and Bueno 2007; Gareau et al. 2007). Den paracellulära permabiliteten, d.v.s. genomsläppligheten mellan tarmens epitelceller är normalt låg. Ökar permeabilitet så kommer en högre andel av komponenter i tarminnehållet, t.ex. bakterier, att läcka ut i kroppen och pressa immunförsvaret. Många allvarliga sjukdomar är förknippade med en läckande tarm men såväl kostkomponenter som tarmbakterierna kan påverka permeabiliteten (Eutamene et al. 2007; Kosinska and Andlauer 2013). I en humanstudie har man visat att de proteiner som håller ihop tarmens epitelceller och hindrar att de glider isär ökade i mängd efter det att forskningspersonerna ätit probiotika (Karczewski et al. 2010). Nyligen visades det också att personer som stressats upp av att tala inför publik fick en ökad tarmpermeabilitet och högre kortisolkoncentration i saliven. Liknande effekter har man kunnat notera hos personer som fått hormonet ”corticotropin-releasing hormone/factor” (Vanuytsel et al. 2014) som är ett hormon som verkar i steget före frisättningen av kortisol. Det visade sig att detta hormon även har en negativ inverkan på tarmens epitelceller genom att upphäva deras tolerans mot gram-negativa bakteriers lipopolysccharider (endotoxin). Toleransen upphävs genom att hormonet stimulerar uttrycket av fler s.k. toll-receptorer av typ 4 (TLR4) på tarmens epitelceller. TLR4 är en receptor som aktiveras av endotoxin (Yu et al. 2013) och då utlöser en inflammatorisk motreaktion. Endotoxin är ett mycket potent inflammatorisk stimuli som bara finns i cellväggen hos gram-negativa bakterier (t.ex. Escherichia coli). På grund av den kompakta massan av gram-negativa bakterier som normalt uppehåller sig i tarmen är det viktigt att inte tarmen överreagerar mot dem. En inflammerad tarmvägg innebär en ökad genomsläpplighet av bakterier och endotoxin vilket ytterligare ökar inflammationstrycket i kroppen.

 

Vi går nu vidare med forskning om tarmassocierade bakteriers och kostkomponenters förmåga att påverka fysiologiska effekter av stress. Ett samarbete är etablerat med Institutionen för designvetenskaper (LTH), Institutionen för arbetsvetenskap, ekonomi och miljöpsykologi (SLU, Alnarp) och Sektionen för lärande och miljö (Högskolan i Kristianstad). På designcentrum (LTH) finns stresslaboratorier där vi på ett kontrollerat sätt kan stressa forskningspersoner antingen genom fysisk aktivitet i värme eller via virtuella upplevelser.

 

Referenser

Andersson, H. and Tullberg, C. (2013). The effects of Lactobacillus plantarum 299v on cortisol, IgA and α-amylase levels in human saliva during stress. Master thesis. Food Hygiene, Department of Food Technology, Engineering and Nutrition, Faculty of Engineering (LTH), Lund University, Sweden

Bailey MT, Dowd SE, Galley JD, Hufnagle AR, Allen RG, Lyte M (2011) Exposure to a social stressor alters the structure of the intestinal microbiota: implications for stressor-induced immunomodulation. Brain, behavior, and immunity 25:397-407

Eutamene H, Bueno L (2007) Role of probiotics in correcting abnormalities of colonic flora induced by stress. Gut 56:1495-1497

Eutamene H et al. (2007) Synergy between Lactobacillus paracasei and its bacterial products to counteract stress-induced gut permeability and sensitivity increase in rats. Journal of Nutrition 137:1901-1907

Gareau MG, Jury J, MacQueen G, Sherman PM, Perdue MH (2007) Probiotic treatment of rat pups normalises corticosterone release and ameliorates colonic dysfunction induced by maternal separation. Gut 56:1522-1528

Holdeman LV, Good IJ, Moore WE (1976) Human fecal flora: variation in bacterial composition within individuals and a possible effect of emotional stress. Applied and environmental microbiology 31:359-375

Karczewski J, Troost FJ, Konings I, Dekker J, Kleerebezem M, Brummer RJ, Wells JM (2010) Regulation of human epithelial tight junction proteins by Lactobacillus plantarum in vivo and protective effects on the epithelial barrier. American Journal of Physiology Gastrointestinal and Liver Physiology 298:G851-859

Kosinska A, Andlauer W (2013) Modulation of tight junction integrity by food components. Food Research International 54:951-960

Miller DB, O’Callaghan JP (2002) Neuroendocrine aspects of the response to stress. Metabolism: clinical and experimental 51:5-10

Stenius F et al. (2011) Salivary cortisol levels and allergy in children: the ALADDIN birth cohort. Journal of allergy and clinical immunology 128:1335-1339

Schaedler RW, Dubos RJ (1962) The fecal flora of various strains of mice. Its bearing on their susceptibility to endotoxin. Journal of experimental medicine 115:1149-1160

Vanuytsel T et al. (2014) Psychological stress and corticotropin-releasing hormone increase intestinal permeability in humans by a mast cell-dependent mechanism. Gut 63:1293-1299

Wosu AC, Valdimarsdottir U, Shields AE, Williams DR, Williams MA (2013) Correlates of cortisol in human hair: implications for epidemiologic studies on health effects of chronic stress. Annals of epidemiology 23:797-811 e792

Yu Y et al. (2013) Stress-Derived Corticotropin Releasing Factor Breaches Epithelial Endotoxin Tolerance. PloS One 8:e65760