Iranian Journal of Medical Microbiology
Review
Article
Iran J Med Microbiol: Volume 13, Number 1 (March - April)
Journal homepage: www.ijmm.ir
Psychobiotics and Brain-Gut Microbiota Axis
Sima Taheri1
1.
, Morteza Khomeiri1*
Department of Food Sciences and Technology, Faculty of Food Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural
Resources, Gorgan, Iran
Abstract
Article Information
Article Subject:
Food Microbiology
DOI: 10.30699/ijmm.13.1.1
Corresponding author:
Morteza Khomeiri
Department of Food Sciences and
Technology, Faculty od Food
Sciences, Gorgan University of
Agricultural Sciences and Natural
Resources, Gorgan, Iran
Email:
Fermented foods containing probiotic bacteria have been used for many years to improve the
health or treatment of some diseases. Nowadays, the Therapeutic properties of probiotics are
becoming more and more obvious to everyone, insofar as in recent years, more attention has been
paid to the potential relation between gut microbiota and mental health. Several studies have
shown that intestinal microbiota play some roles in development and function of brain as well as
psychiatric parameters such as sleep, appetite, mood and perception through production of active
neural molecules. These findings, in turn had led to further research on new therapies for the
resolution of mental disorders through changing and modification of intestinal microflora using a
new therapeutic group called psychobiotics. Psychobiotics are probiotic bacteria that if consumed
in adequate dosage, affect the function of the intestines and brain and reduce the symptoms of
psychiatric illness.
Keywords: Psychobiotic, Intestinal microflora, Neuropsychiatric disease, Probiotic food
[email protected]
Use your device to scan
and read the article online
Received: 2019/01/15
Accepted: 2019/06/02
Available online: 2019/06/20
Copyright © 2019 Iranian Journal of Medical Microbiology. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License
(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
How to cite this article:
Taheri S, Khomeiri M. Psychobiotics and brain-gut microbial axis. Iran J Med Microbiol. 2019;
13 (1) :1-13
مجله میکروبشناسی پزشکی ایرانMajallah-i mīkrub/shināsī-i pizishkī-i Īrān.
1
مقاله
مروری
مجله میکروبشناسی پزشکی ایران
سال – 13شماره – 1فروردین و اردیبهشت 1398
Journal homepage: www.ijmm.ir
سایکوبیوتیکها و محور میکروبی مغز-روده
سیما
.1
،مرتضی
طاهری1
خمیری*1
گروه علوم و صنايع غذايي ،دانشکده صنايع غذايي ،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعي گرگان ،گرگان ،ايران
چکیده
اطالعات مقاله
تاریخچۀ مقاله
دریافت1397/10/25 :
پذیرش1398/03/12:
انتشار آنالین1398/3/30 :
موضوع:
میکروبیولوژی مواد غذايي
IJMM1398;13(1): 01-13
در گذشته مردم برای بهبود سالمتي و يا درمان برخي از بیماریها از مواد غذايي تخمیری که حاوی باکتریهای پروبیوتیک
هستند ،استفاد ميکردند .امروزه نیز خواص درمانگری پروبیوتیکها بیش از پیش بر همگان آشکار است؛ تا جايي که در سالهای
اخیر توجه بسیاری به ارتباطات بالقوه بین میکروب های روده و سالمت روان معطوف شده است .نتايج مطالعات متعدد نشان
ميدهد میکروبهای روده از طريق تولید مولکولهای فعال عصبي در توسعه و عملکرد مغز و همچنین متغیرهای اعصاب و روان
مانند خواب ،اشتها ،خلق و خوی و ادراک نقش دارند .اين يافتهها به نوبة خود باعث شده است تحقیقات بیشتری در زمینة راههای
درماني جديد برای رفع اختالالت رواني از طريق تغییر و اصالح فلور میکروبي روده با استفاده از يک گروه درماني جديد تحت
عنوان سايکوبیوتیکها انجام شود .سايکوبیوتیکها باکتری های پروبیوتیکي هستند که اگر در دوزهای کافي مصرف شوند ،بر
عملکرد روده و مغز تأثیر ميگذارند و باعث بهبود عالئم مربوط به بیماریهای اعصاب و روان ميشوند.
کلمات کلیدی :سايکوبیوتیک ،فلور میکروبي روده ،بیماری اعصاب و روان ،مواد غذايي پروبیوتیک
نویسندۀ مسئول:
مرتضی خمیری
دانشیار گروه علوم و صنايع غذايي ،میکروبیولوژی مواد غذايي ،دانشکده صنايع غذايي ،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعي
گرگان ،گرگان ،ايران پست الکترونیک
[email protected]:
مقدمه
کپیرایت © مجله میکروبشناسی پزشکی ایران :دسترسی آزاد؛ کپیبرداری ،توزیع و نشر برای استفاده غیرتجاری با ذکر منبع آزاد
است.
تمامي افراد در طول زندگي در شرايطي قرار ميگیرند که مي
تواند منجر به احساس ترس ،خوشحالي ،هیجان ،استرس ،افسردگي
و غیره گردد يا ممکن است به هنگام گرسنگي رفتارشان تغییر کند؛
به عنوان مثال عصباني شوند يا تمرکز خود را در کار از دست بدهند.
قسمت سفید مغز در شرايط مختلف ،احساسات ،تفکرات و رفتار ما
را کنترل ميکند و به ما فرمان ميدهد .دانشمنداني که روی
فیزيولوژی بدن انسان تحقیق ميکنند اظهار ميکنند که انسان يک
مغز دوم نیز دارد .در زندگي روزمره از عباراتي همچون دلشوره
داشتن ،قند در دل آب کردن ،رخت در دل شستن ،دلهره داشتن و
غیره استفاده ميکنیم؛ اما چرا واژه «دل» در تمامي اين اصطالحات
وجود دارد؟ يکي از تعابیر مربوط به دل را ميتوان به شکم نسبت
داد .اگرچه معاني و تعابیر ديگر مانند قلب نیز تداعي ميشود ،اما
اگر دل را مصداق تعبیر اول فرض کنیم ،بايد گفت که رفتار ،مزاج
و احساسات ما تحت تأثیر عوامل اصلي موجود در اين بخش است
که از مهمترين آنها ميتوان به حضور عوامل میکروبي اشاره کرد.
تخمین زده ميشود مجموعه میکروبهای موجود در بدن ما
متشکل از 100تريلیون سلول ميباشد که به 1000گونه و 7000
سويه متعلق است ( .)1انسانها در يک رابطه همزيستي با
میکروبهای روده زندگي ميکنند .ما منابع ثابتي از مواد غذايي را
در اختیار آنها قرار ميدهیم ،در عوض آنها از راههای مختلفي از
جمله هضم غذاها ،سوختوساز ويتامینها ،قندها ،چربيها و
آمینواسیدها ،و تقويت سیستم ايمني بدن ،از ما در برابر باکتریهای
بیماریزا يا قارچها حفاظت و با فراهمآوردن امکان توسعة مطلوب
مغز و عملکردهای بعدی به ما کمک ميکنند ( .)2-5عوامل
2
مجلة میکروبشناسي پزشکي ايران ▐سال 13شمارۀ ▐ 1فروردين -ارديبهشت 1398
متعددی مانند ژنتیک ،رژيم غذايي ،عفونت ،مصرف دارو ،سن و
جنسیت ميتواند به صورت موقت يا دائمي بر ماهیت میکروفلور
روده تأثیر بگذارد .تغییر اين ترکیب میکروبي توسط عوامل خارجي
ميتواند تغییرات قابل توجهي در سالمتي میزبان ايجاد کند (.)6 ،7
موضوعي که اخیراً دانشمندان به آن پي بردهاند ،عبارتي تحت
عنوان «محور میکروبي مغز-روده» است که يک سیستم دوطرفه است
و امکان ارتباط بین روده و مغز را فراهم ميکند ( .)8مسیرهای
ارتباطي بین میکروبهای روده و مغز به طور کامل شناخته نشده
است ،اما احتماالً شامل مسیرهای عصبي ،غدد درونريز ،ايمني و
متابولیکي هستند ( .)9ترکیبات شیمیايي متعددی در روده تولید
ميشود که از طريق جريان خون به مغز ميرسد .بسیاری از اين
ترکیبات شیمیايي مانند تريپتوفان ،سروتونین ،لپتین و غیره توسط
میکروبهای روده بزرگ تولید و يا تولید آنها کنترل ميشود و در
تنظیم مزاج و اشتیاق دخالت دارند (.)8
در دهة گذشته ،تحقیقات بیشتری در زمینة امکان هدف
قراردادن میکروبیوم روده به منظور تأثیر مثبت بر مغز ،رفتار و درمان
بیماریهای رواني مشاهده شده است .از بین میکروبهای متعدد
همزيست روده ،الکتوباسیلوس ،بیفیدوباکتريوم و ساکارومايسز از
طريق تنظیم فلور میکروبي روده در تنظیم سالمت میزبان نقش
دارند ( .)10اين باکتریهای مفید که به طور مرسوم تحت عنوان
«پروبیوتیک» شناخته ميشوند ،از طريق تولید مولکولهای
انتقالدهندۀ عصبي مانند گاما-آمینو بوتیريک اسید ( ،)11گاليسین
( ،)12سروتونین ( )13و کاتکوالمین ( )14تأثیرات رواندرماني ايجاد
ميکنند .واژۀ «سايکوبیوتیک» برای تعیین اين نوع جديد از
پروبیوتیکها معرفي شده است که کاربردهای گستردهتری در
روانپزشکي دارد ( .)15در اين بررسي ،به بحث دربارۀ نقش محور
میکروبي مغز-روده در ارتباط بین مغز و روده خواهیم پرداخت و
اينکه چگونه با استفاده از باکتریهای پروبیوتیک و تعديل
میکروبیوم روده ميتوان به بهبود بیماریهای رواني ،کاهش عالئم
استرس و اضطراب کمک کرد.
راستای افزايش قابلیت زندهماني باکتریهای پروبیوتیک در مخلوط
غذايي تا رسیدن به رودۀ بزرگ صورت گرفته است ( .)16-18با اين
وجود ممکن است اجزای سلولي نیز اثرات فیزيولوژيکي داشته باشند
که ميتواند در ارتقای سالمت فرد مؤثر باشد (.)19
پریبیوتیک :تعريف اولیه برای يک پریبیوتیک محدود به
مزايای آن برای دستگاه گوارش است .بنابراين قبالً به عنوان يک ماده
غذايي غیر قابل هضم تعريف ميشد که به طور انتخابي رشد و فعالیت
يک يا تعداد محدودی از باکتریهای روده بزرگ را تحريک ميکند و
در نتیجه از اين طريق بر سالمت میزبان تأثیر ميگذارد .در تعريف
جديد ،پریبیوتیک يک ماده غذايي است که به صورت انتخابي تخمیر
ميشود و در نتیجه منجر به تغییرات خاصي در ترکیب يا فعالیت
میکروبهای دستگاه گوارش ميشود ،از اينرو سطح سالمتي میزبان
را ارتقا ميدهد (.)20
پُستبیوتیک :پستبیوتیکها به محصوالت يا متابولیتهای
جانبي باکتریهای غیرزنده پروبیوتیک اطالق ميشوند که در بدن
میزبان فعالیت بیولوژيکي دارند ( .)21برای بروز برخي از فوايد
فیزيولوژيکي ،واضح است که سلولها بايد فعال باشند .با اين حال،
برای ساير مزايا مانند تحملنکردن الکتوز فرض بر اين است که
تخريب سلول در دستگاه گوارش مورد نیاز است تا هضم الکتوز را در
افراد مبتال به عدم تحمل الکتوز افزايش دهد (.)21
سینبیوتیک :اصطالح سینبیوتیک دربارۀ محصوالت
غذاييای بیان ميشود که ترکیبي از پریبیوتیکها و پروبیوتیکها
هستند و در آن ترکیبات پریبیوتیک به طور انتخابي به نفع سويههای
پروبیوتیک عمل ميکنند (.)22 ،23
سایکوبیوتیک :سايکوبیوتیک را ميتوان میکروارگانیسم
زندهای تعريف کرد که در صورت مصرف کافي توسط افراد مبتال به
بیماریهای روحي-رواني به سالمت آنان کمک ميکند و فوايد
سالمتيبخشي به همراه دارد ( .)24به عنوان گروهي از پروبیوتیکها،
اين باکتریها ترکیبات انتقالدهندۀ عصبي مانند گاما آمینو بوتیريک
اسید تولید ميکنند که در محور میکروبي مغز-روده فعال هستند.
تعاریف
محور میکروبی مغز-روده ()Brain-Gut-Microbiota Axis
پروبیوتیک :تعريف پروبیوتیک در طول زمان چندين بار
بین مغز و روده ارتباط مستمری وجود دارد .اين تعامل
دوطرفه زماني آشکار ميشود که اطالعات مربوط به تغییرات
عملکرد دستگاه گوارش به مغز منتقل ميشود و موجب درک وقايع
رودهای مانند تهوع يا درد ميشود .تجربیات استرسزا نیز باعث
اصالح شده است .اخیر ًا اين تعريف توسط سازمان بهداشت جهاني
تصحیح شده است و در حال حاظر تحت عنوان «میکروارگانیسمهای
زندهای که اگر به میزان کافي مصرف شوند برای میزبان خود فوايد
سالمتي بخش به ارمغان ميآورند» تعريف ميشود .اين تعريف
مستلزم آن است که واژۀ پروبیوتیک تنها برای میکروبهای زندهای
که اثر مثبت دارند استفاده شود .از اينرو تالشهای بسیاری در
تغییر در ترشحات و تحرک دستگاه گوارش ميشود ( .)25اين
( Central nervous
سیستم ارتباطي شامل سیستم عصبي مرکزی
،)systemسیستم ايمني غدد درونريز ،محور هیپوتاالموس-
3
طاهری و خمیری | سايکوبیوتیکها و محور میکروبي مغز-روده
رابطه دو طرفه بین روده و عملکرد مغز زماني آشکار ميشود که در
بسیاری از اختالالت رواني مانند افسردگي ،اوتیسم ،اضطراب و غیره،
هیپوفیز-فوق کلیه (،)Hypothalamus-pituitary-adrenal axis
سیستم عصبي خودکار ،سیستم عصبي روده ( Enteric
فلور میکروبي روده تغییر ميکند (.)25
)nervous systemو میکروبیوم روده است ( .)26اين ارتباط
سندروم
دوطرفه ،امکان ايجاد سیگنالهای مغزی از طرف مغز را فراهم
ميکند تا شرايط حرکتي ،حسي و ترشحي دستگاه گوارش را تحت
تأثیر قرار دهد و بالعکس ،سیگنالها از طرف روده نیز در تأثیر بر
عملکرد مغز ،به ويژه هیپوتاالموس و آمیگدال که در استرس دخیل
خستگی
مزمن
و
فیبرومیالژیا
()Chronic Fatigue Syndrome and Fibromyalgia
سندروم خستگي مزمن به خستگي عمومي بدن گفته ميشود
که به مدت طوالني ادامه داشته باشد .اين خستگي در تمام بدن
گسترش مييابد و باعث کاهش فعالیت بدني و توان فرد ميشود
هستند ،نقش دارد (.)25 ،27
( .)31سندروم خستگي مزمن و فیبرومیالژيا اغلب با عالئم افسردگي
مطالعات چندين گروه تحقیقاتي در کانادا ،ايرلند و سوئد نشان
داد در مدلهای حیواني عاری از میکروب ،در شرايط نبود میکروبیوم
روده ،مغز به طور طبیعي رشد نميکند .عالوه بر اين نشان داده شده
است فرايندهای اساسي مغز مانند میلیناسیون (،)Myelination
نوروژنزيس ( )Neurogenesisدر بزرگساالن و فعالسازی میکروگلیا
( )Microglial activationنیز بهشدت به ترکیب میکروبي روده
همراه است .بسیاری از افراد مبتال به اين بیماری اختالالت گوارشي
را نیز نشان ميدهند .در واقع اين بیماران بیشتر از سايرين با عالئم
سندروم روده تحريکپذير ( )IBSمواجه ميشوند (.)24
در بیماران با اختالالت عملکردی دستگاه گوارش ،میزان
اختالالت اعصاب و روان زياد گزارش شده است .در مورد سندروم
روده تحريکپذير 50 ،تا 90درصد از افرادی که به دنبال درمان
هستند ،دچار اختالالت رفتاری به ويژه افسردگي و اضطراب هستند
وابسته است (.)15
100میلیون نورون در روده ما وجود دارد که به واسطه ترشح
شدن انتقالدهندههای عصبي به صورت پیوسته با مغز در ارتباط
هستند .اين انتقالدهندههای عصبي به طور عمده از سه منبع اصلي
ترشح ميشوند :نورونها در مغز ،سلولهای انتروکرومافین
(( )Enterochromaffin Cellsنورونهای تخصصي در ديوارۀ روده)
و میکروبهای روده.
حدود 1014میکروارگانیسم به طور طبیعي در روده ما ساکن
( .) 32در روده بیماران مبتال به سندروم خستگي مزمن ،جمعیت
الکتوباسیلوس و بیفیدوباکتريوم و نیز نسبت باکتریهای بيهوازی
به هوازی کاهش مييابد ( .)33اگرچه مکانیسمهای دخیل در اين
همپوشاني مکرر سندروم روده تحريک پذير ،اختالالت رفتاری و
سندروم خستگي مزمن هنوز درک نشده است ،اما محققان سطح
پايینتری از بیفیدوباکتريوم و سطوح باالتری از انتروکوکوس را در
اين بیماران ثبت کردهاند .تعداد انتروکوکوسها در سندروم
خستگي مزمن و بیماران فیبرومیالژيا با نقص عصبي و ادراکي
هستند که وزن کل آنها تقريباً معادل با وزن مغز انسان است (.)28
بسیاری از اين باکتریها قادر به تولید ترکیبات فعال عصبي هستند
( .)29ما اساس ًا به طیف وسیعي از ترکیبات شیمیايي عصبي
ارتباط دارد (.)34
تولیدشده توسط اين باکتریها وابسته هستیم .به عنوان مثال
سیستم سروتونرژيک مغز که نقش کلیدی در فعالیتهای عاطفي
در مطالعهای 39بیمار مبتال به سندروم خستگي مزمن به
طور تصادفي 2/4×1010 CFU/mLاز الکتوباسیلوس کازئي زيرگونه
شیروتا ( )LCSو يا دارونما دريافت کردند .اين کار روزانه به مدت 2
ماه انجام شد .محققان گزارش دادند در افرادی که LCSمصرف
کردند به طورقابل توجهي میزان الکتوباسیلوس و بیفیدوباکتريوم
افزايش يافته است و همچنین عالئم اضطراب در افرادی که
پروبیوتیک مصرف کردند نسبت به افرادی که دارونما مصرف کردند
به طور معنيداری کمتر شد ( .)35اين مطالعات ارتباط حیاتي بین
عملکرد روده و مغز و همچنین جستوجو برای روشهای جايگزين
درماني اختالالت رواني را تقويت ميکند.
ايفا ميکند ،در غیاب باکتریها بهخوبي توسعه نمييابد (.)30
محصوالت شیمیايي عصبي که توسط باکتریهای رودهای تولید
ميشوند ،بسیار مشابه همان ترکیباتي هستند که به طور طبیعي در
انسان يافت ميشوند و همچنین مسیرهای سنتزی مشترکي دارند
( .)31برخي از اين ترکیبات انتقالدهندۀ عصبي در جدول 1آورده
شده است.
نقش باکتریهای روده در بیماریهای اعصاب و روان
شواهد بسیاری نشان ميدهد که برخي از جنبههای عملکرد
مغز تحت تأثیر عملکرد روده و ترکیب میکروبي آن قرار ميگیرد.
4
مجلة میکروبشناسي پزشکي ايران ▐سال 13شمارۀ ▐ 1فروردين -ارديبهشت 1398
جدول .1برخي از انتقالدهندههای عصبي تولیدشده به واسطه باکتریهای روده
انتقالدهندۀ عصبی
Catecholamines
γ-aminobutiric
acid
Serotonin
میکروارگانیسم
Escherichia
Bacillus
Serratia
Clostridium
Lactobacillus
brevis
Lactobacillus
rhamnosus
Bifidobacterium
dentium
Bacteroides
fragilis
Dorea
longicatena
Escherichia
Streptococcus
Clostridium
sporogenes
Enterococcus
Anaerobic
fermentative
bacteria
آنزیم تولیدی
ترکیب اولیه
ترکیب نهایی
مکانیسم عمل
منبع
Betaglucuronidase
Glucuroconjugated
catecholamines
Free
catecholamines,
Noradrenaline
Dopamine
کاهش فعالیت سیستم عصبي
سیمپاتیک و کاهش سطح استرس و
اضطراب
()87
Glutamate
decarboxylase
Monosodium
glutamate
GABA
Tryptophan
hidroxylase
Tryptophan
Serotonin
تنظیم خواب ،افزايش لذت و آرامش
آزادسازی اسیدهای چرب زنجیر کوتاه و تحريک
ترشح سروتونین از سلولهای انتروکرومافین
Tryptamine
Tryptophan
decarboxylase
Tryptophan
اختالل طیف اوتیسم ()Autism Spectrum Disorder
()13
Serotonin
Clostridium
Sporogenes
Ruminococcus
Gnavus
کاهش افسردگي و رفتارهای
اضطرابزا ،اثر مثبت در سطح انگیزه
و لذت
()11
Tryptamine
تحريک آزادسازی سروتونین و
نوراپينفرين توسط سلولهای ،EC
تقويت پاسخ سلولها به سروتونین
()87
تأيید ميکند .درمان با ونکومايسین به مدت 8هفته باعث بهبود
رفتار در 8کودک از 10کودک تحت درمان شد .متأسفانه اين تأثیر
پس از پايان دوره درمان ادامه نیافت (.)40
اوتیسم ( )ASDيک اختالل رشد عصبي است که شیوع آن
رو به افزايش است و با نداشتن توانايي در زبانآموزی ،ويژگي
وسواس و جامعهگريزی شناخته ميشود ( .)36گزارش شده است
که کودکان مبتال به اوتیسم اغلب مشکالت گوارشي دارند .چندين
مورد رژيم غذايي محدود (مانند رژيمهای غذايي بدون گلوتن يا
بدون کازئین) با کاهش اختالالت دستگاه گوارش و بهبود رفتار در
بیماران مبتال به ASDهمراه بوده است .اگرچه پاتوفیزيولوژی اين
بیماری تاحدودی نامشخص باقي مانده است ،اما به نظر ميرسد
تحملنکردن غذا در ASDنقش داشته باشد (.)37
بیماران ASDو بستگان درجه اول آنها سلولهای سطحي
رودهشان دارای نفوذ پذيری بااليي است .)38( .مطالعات متعددی
جمعیت میکروبي روده را در کودکان مبتال به ASDبررسي کرده
است .نتايج نشان ميدهد ترکیب میکروبي در نمونههای مدفوع و
نیز روده تغییر کرده است ( .)39مطالعهای پیرامون تأثیر
آنتيبیوتیک ونکومايسین ،نقش جمعیت میکروبي روده را در ASD
مدفوع افراد مبتال به ASDدر مقايسه با کودکان سالم حاوی
مقادير بیشتری از باکتریهای گروه کلستريديوم هیستولیتیکوم
است ( .)41باکتریهای گروه کلستريديوم هیستولیتیکوم به عنوان
تولیدکنندگان سم شناخته ميشوند و محصوالت متابولیکي آنها بر
کل بدن تأثیر ميگذارد .در بیماران مبتال به ASDراهکارهای
کاهش سطح کلستريديوم و يا بهبود وضعیت فلورمیکروبي روده از
طريق تعديل رژيم غذايي ممکن است به کاهش اختالالت روده
کمک کند .بر اساس چنین دادههايي پیشنهاد شده است تعديل
جمعیت میکروبي روده بیماران ASDاز طريق کاهش تعداد
کلستريديوم و در عین حال تحريک باکتریهای مفید روده ميتواند
به کاهش برخي عالئم عصبي کمک کند .بهکارگیری پروبیوتیکها
و تنظیم جمعیت آنها در روده ممکن است يک راهکار درماني
5
طاهری و خمیری | سايکوبیوتیکها و محور میکروبي مغز-روده
امیدوارکننده باشد .با اين حال ،هیچگونه آزمايش بالیني دال بر اين
قضیه منتشر نشده است.
حاوی مقادير زياد الیگو يا مونوساکاريدهايي که بهسادگي تخمیر
ميشوند و تنوع کم غذاهای سالم سطح آلیستیپس را افزايش
ميدهد (.)47
بیماری پارکینسون ( )PDيک اختالل درازمدت سیستم
عصبي مرکزی است که عمدتاً سیستم حرکتي را تحت تأثیر قرار
ميدهد .به طوری که بدن فرد هنگام استراحت نیز دچار لرزش
ميشود ( .)42بیماران مبتال به پارکینسون غالب ًا از ناراحتيهای
گوارشي رنج ميبرند .تقريباً نیمي از اين بیماران يک دوره طوالني
مدت يبوست را پیش از ظهور عالئم پارکینسون گزارش ميکنند
که اين خود ارتباط بین مشکالت اولیه گوارشي و شروع اين بیماری
را نشان ميدهد (.)43
کاهش سطح اسیلي باکتر در معده و روده نیز با افسردگي
در ارتباط است ( .)48اسیلي باکتر ،والريک اسید را به عنوان
متابولیت اولیه خود تولید مي کند .والريک اسید به لحاظ ساختاری
مشابه )Gamma-Aminobutyric acid( GABAاست و ميتواند
به گیرنده آن متصل شود .بنابراين ،ممکن است باکتریهايي که
در تولید و متابولیسم والريک اسید دخیل هستند نیز با افسردگي
مرتبط باشند (.)51-49
بیماری پارکینسون ()Parkinson’s Disease
سوء جذب الکتوز حالت بسیار شايعي است که با کمبود الکتاز
شناخته ميشود .اين آنزيم در غشای پرزدار ديواره روده تشکیل
ميشود که الکتوز را به اجزای تشکیلدهندۀ آن (گلوکز و گاالکتوز)
هیدرولیز ميکند .سوء جذب الکتوز با عالئم اولیه عارضه افسردگي
در زنان همراه است ( .)52غلظت باالی الکتوز در روده ممکن است
در متابولیسم -Lتريپتوفان تداخل ايجاد کند و در نتیجه باعث تغییر
زيست دسترسي سروتونین شود .پروبیوتیکها و استارترهای ماست
به بهبود هضم الکتوز کمک ميکنند (.)53
مشخصه پاتوبیولوژيکي PDوجود پروتئین آلفا-سینوکلین در
بافت های عصبي است .ظهور اين ترکیب در اعصاب روده منجر به
اين ف رض شد که ممکن است روده در پاسخ به يک سم يا پاتوژن
محیطي با PDدر ارتباط باشد و نفوذپذيری روده افزايش يابد .به
منظور آزمون نمودن اين فرضیه ،نفوذپذيری روده در افراد تازه مبتال
شده به PDرا مورد بررسي قرار دادند و با افراد سالم مقايسه کردند.
نتايج نشان داد که نفوذپذيری ديواره روده افراد مبتال به PDدر
مقايسه با مورد شاهد به طور معني داری بیشتر است .همچنین اين
افزايش نفوذپذيری ديواره روده با افزايش باکتری اشیريشیا کلي،
نیتروتیروزين و آلفا-سینوکلین در مخاط روده ارتباط معنيداری
داشت ( .)44اين اطالعات نه تنها بیانگر نفوذپذيری غیرطبیعي روده
در بیماران PDاست بلکه بیانگر ارتباط افزايش نفوذپذيری ديواره
روده با آلفا-سینوکلین ،باکتریهای گرم منفي و نیز استرس
اکسیداتیو بافت نیز ميباشد .پروبیوتیک و پستبیوتیکهايي که
عملکرد موانع رودهای را تقويت ميکنند ميتواند برای اين بیماران
سودمند باشد و احتماالً در سطح بالیني نیز به عنوان يک راهکار
درماني در نظر گرفته شود.
افسردگي با کمبود مواد مغذی نیز ميتواند تشديد شود ،زيرا
سوء جذب الکتوز و فروکتوز اغلب با کاهش عبور مواد از روده همراه
است و منجر به کمبود ويتامین ميشود .فراواني افسردگي در افرادی
که سوء جذب فروکتوز دارند بیشتر است ( .)54بیماران مبتال به
افسردگي سطوح پايیني از ويتامین B12 ،B6و فولیک اسید دارند.
شواهد نشان ميدهد سطوح باالی هموسیستئین با افسردگي همراه
است .همچنین دادهها نشان ميدهد درمان با پروبیوتیکها ميتواند
سطح هموسیستئین را در انسان کاهش دهد (.)55
تحقیقات بیان کردهاند که مخلوط پروبیوتیکي بیفیدوباکتريوم
النگوم و الکتوباسیلوس هلوتیکوس پس از 30روز مي تواند پريشاني
عارضه افسردگی
رواني را به طور قابل توجهي در بیماران کاهش دهد .در يک مطالعه
از باکتری پروبیوتیک بیفیدوباکتريوم برای کاهش رفتارهای
افسردگيمانند در موشهای بالغ استفاده شد که نتايج آن نشان داد
اين باکتریها تأثیری مشابه با داروی ضدافسردگي سیتالوپرام
( )Citalopramدارند ( .)56نتايج بهدستآمده از تحقیقات نشان
ميدهد سايکوبیوتیکها ميتوانند در کاهش عالئم افسردگي و
اضطراب دخالت داشته باشند ( ،)57با اين حال ،به مطالعات و
بررسيهای بیشتری در اين زمینه نیاز است.
ارتباط بین استرس ،جمعیت میکروبي و خلق و خوی افراد
زمینه تحقیقاتي مهمي است .در يک مطاله که در آن موشهای
آزمايشگاهي به مدت طوالني تحت استرس قرار گرفته بودند ،نشان
داده شد که جنس آلیستیپس يکي از گروههای باکتريايي است که
بیشترين میزان افزايش جمعیت را در روده داشته است (.)45
يافتهها نشان ميدهد آلیستیپس در سندروم خستگي مزمن و
سندروم روده تحريکپذير نیز افزايش مييابد ( .)46جمعیت
آلیستیپس را ميتوان با رژيم غذايي مناسب اصالح کرد .رژيم غذايي
6
مجلة میکروبشناسي پزشکي ايران ▐سال 13شمارۀ ▐ 1فروردين -ارديبهشت 1398
مکانیسم عمل سایکوبیوتیکها
برای درمان عفونت مکرر کلستريديوم ديفیسیل مورد توجه و عالقه
قرار گرفته است ( .)63 ،62پیوند میکروبي مدفوع شامل ورود
باکتریهای رودهای از اهداکنندگان مدفوع سالم است تا توازن
باکتریهای مفید در روده را بازيابي کند .اثربخشي انتقال جمعیت
میکروبي مدفوع در درمان عفونت کلستريديوم ديفیسیل پیش از
اين به اثبات رسیده است ( .)62بیشفعالي محور HPAدر نوزادان
را ميتوان از طريق بازسازی جمعیت بیفیدوباکتريوم اينفنتیس و
پیوند جمعیت میکروبي مدفوع در مراحل اولیه پس از تولد به
عملکرد طبیعي بازگرداند .اين باکتری ميتواند يک محور HPA
مناسب را برای مواجه با شرايط استرسزا آينده تنظیم کند (.)29
استفاده از پیوند جمعیت میکروبي مدفوع برای بیماریهای مختلف
مانند بیماریهای التهابي رودهای ،سندروم روده تحريکپذير،
مقاومت به انسولین و سندروم متابولیک در حال حاضر در دست
بررسي است.
جمعیت میکروبي روده از طريق چندين مکانیسم ميتواند بر
سیستم عصبي مرکزی تأثیر بگذارد که شامل تأثیر مستقیم به
واسطه اثر متقابل بین میکروب و میزبان يا تأثیر غیرمستقیم از
طريق متابولیتهای میکروبي است .برخي از باکتریها ميتوانند
عصب واگوس ( )Vagus nerveرا مستقیماً فعال کنند (.)58
سايکوبیوتیکها همچنین به واسطه حفاظت در برابر استرس
اکسیداتیو يا اثرات ضد آپوپتوتیک تأثیرات مفیدی دارند .به منظور
بروز اثرات سالمتيبخش لزوماً نیازی به باکتریهای زنده و سالم
نیست ،بلکه DNAو متابولیتهای باکتريايي هم ميتوانند مؤثر
باشند (.)59
اثرات پروبیوتیکي به سويه وابسته است و هر نوع سويهای برای
درمان عوارض موجود مفید نیست .معلوم نیست کدام اثر مولکولي
تعیین ميکند که يک سويه فعال و سويه ديگر غیرفعال باشد (.)61
در زمینة پروبیوتیکها و سايکوبیوتیکها دوز مناسب برای اثربخشي
نیز شناخته نشده است .با اين وجود ،مطالعات اخیر نشان داده است
يک میزان مطلوب بايد وجود داشته باشد (.)60
پیوند جمعیت میکروبی مدفوع
چگونه میتوانیم میکروبیوم خود را خودمان بهینه کنیم؟
مصرف مکملهای سایکوبیوتیک
شما ميتوانید مکملهای پروبیوتیک را که به عنوان
سايکوبیوتیک واجد شرايط هستند ،مصرف کنید .اما پیدا کردن
مکملي که گونههايي با اثرات اثباتشده داشته باشد اندکي
چالشبرانگیز است .مکملهای پروبیوتیک به طور اختصاصي برای
بهبود سالمت رواني اندکي توسعه پیدا کردهاند و تمام سويههای
استفادهشده در مطالعات به صورت تجاری در دسترس نیستند.
( Fecal Microbiota
)Transplantation
Collinsو همکاران ( )2013نشان دادند که با استفاده از
پیوند جمعیت میکروبي مدفوع ميتوان خصوصیات رفتاری را در
بین نژادهای موش منتقل کرد .به گونهای که انتقال جمعیت
میکروبي مدفوع از يک موش مضطرب به يک موش عاری از میکروب
( )Mice free-germباعث ميشود موش عاری از میکروب نیز دارای
فنوتیپي مضطرب شود .اين در حالي است که اگر پیوند جمعیت
میکروبي مدفوع از يک موش غیرمضطرب و آرام باشد ،شاهد بروز
فنوتیپ غیرمضطرب در موش عاری از میکروب خواهیم بود .آنها
همچنین دريافتند که اينگونه انتقال موجب تغییر شیمیايي در مغز
موشهای عاری از میکروب گیرنده ميشود و اين نشان ميدهد
انتقال جمعیت میکروبي مدفوع ميتواند به عنوان يک راه درماني
برای اختالالتي مانند افسردگي و اضطراب به کار گرفته شود (.)61
مصرف مکمل پروبیوتیک برای سالمت عمومی
اگر نميدانید چه مکمل پروبیوتیکي استفاده کنید يا مطمئن
نیستید که آيا به يک سايکوبیوتیک واقعي نیاز داريد يا خیر،
ميتوانید مکمل پروبیوتیکي را انتخاب کنید که شامل انواع گونههای
الکتوباسیلوس و بیفیدوباکتريوم باشد .اين دو بهترين گروه از
پروبیوتیکها هستند که هم برای سالمت مغز و هم برای سالمت
عمومي به کار ميروند .پیش از خريد مکملهای پروبیوتیک بهتر
است از محصوالت تخمیری موجود در منزل استفاده کنید .يک
مطالعه نشان داد تنها يک مورد از 17محصول پروبیوتیک عیناً
مطابق با محتوای خود برچسبگذاری شده است.
استفاده از مخلوطي از گونههای انتخابشده باکتریهای مفید
و انتقال آن به فرد بیمار ميتواند جايگزين درماني ديگری باشد که
مستلزم تحقیقات بیشتری است .استفاده از مدفوع برای درمان
بیماریهای دستگاه گوارش و يا اسهال در قرن چهارم در چین
توصیف شده است .بهتازگي اين روش بیولوژيک جايگزين ،بهويژه
مصرف غذاهای پروبیوتیک
چندين مشکل در مصرف مکملهای پروبیوتیک وجود دارد؛
هیچ ضمانتي وجود ندارد که حاوی همان چیزی باشند که روی
برچسب ذکر شده است .هیچ ضمانتي مبني بر زنده ماندن اين
7
طاهری و خمیری | سايکوبیوتیکها و محور میکروبي مغز-روده
فرآوردههای لبنی تخمیری حاملی مناسب برای تحویل
باکتریها در حین عبور از شرايط اسیدی معده و روده وجود ندارد
و مصرف آنها در طول زمان مقرونبهصرفه نیست .از اينرو خوردن
غذاهای پروبیوتیک -غذاهايي که حاوی باکتریها هستند -روشي
مناسب برای افزايش باکتریهای مفید روده است .تقريباً تمام
رژيمهای سنتي سالم غذاهای تخمیری را شامل ميشوند.
الکتوباسیلوسها و بیفیدوباکتريومها که پايه اصلي مکملهای
پروبیوتیک و سايکوبیوتیک هستند ،معموالً در غذاهای تخمیری
يافت ميشوند ( .)63با افزودن اين مواد غذايي (ماست ،کفیر،
سبزيجات تخمیری و غیره) به رژيم غذايي ميتوان به طور طبیعي
فلور میکروبي مفید رود را تقويت کرد.
باکتریهای سایکوبیوتیک
جداسازی و یافتن پروبیوتیک ها از منابع اصلی
امروزه با توجه به گسترش درک عمومي از پروبیوتیکها و
آشنايي مردم با اثرات سالمتبخش اين دسته از میکروارگانیسمها،
محصوالت لبني تخمیری سنتي مانند ماست ،کفیر ،کومیس ،دوغ
و غیره به عنوان محصوالت پروبیوتیک مجدداً مورد توجه بسیاری
قرار گرفتهاند .به لحاظ تاريخي پزشکان از محصوالت تخمیری برای
درمان بسیاری از بیماریها مانند مشکالت گوارشي ،فشارخون باال
و آلرژی استفاده ميکردند Rattray .و )2011( O’Connellگزارش
دادند که مصرف کفیر ممکن است ترکیب جمعیت میکروبي روده
را از طريق مهار مستقیم پاتوژنها تغییر دهد؛ به طوری که اجازه
چسبیدن پاتوژنها به ديواره روده را ندهد (.)67
مصرف غذاهای پریبیوتیک
پریبیوتیکها غذای پروبیوتیکها هستند که برای رشد به
آنها نیاز دارند .در واقع مصرف پروبیوتیکها بدون پریبیوتیکها
همانند کاشتن گل در بتن است! امروزه پریبیوتیکها بیش از
پروبیوتیکها مورد توجه دانشمندان قرار گرفتهاند .از آنجايي که
جمعیت باکتريايي روده تحت تأثیر عوامل بسیاری از جمله منطقه
جغرافیايي است و هر فرد پروبیوتیکهای خاص خود را دارد ،توصیه
ميشود به جای وارد کردن گونههای پروبیوتیکي جديد به بدن
انسان ،از طريق مصرف پریبیوتیکها ،پروبیوتیکهای خاص
دستگاه گوارش آن فرد توسعه داده شود (.)64
خاصیت درماني و فعالیت ضدالتهابي کفیر در موش پس از 7
روز درمان با کفیر مشاهده شده است ( .)68با گسترش تحقیقات
در زمینه محصوالت لبني پروبیوتیک محققان مختلفي گزارش داده
اند باکتریهای پروبیوتیک موجود در محصوالت تخمیری ميتواند
اثرات سالمتبخش ويژهای از جمله خاصیت آنتياکسیداني و
کاهندگي کلسترول داشته باشد ( Medrano .)69-71و همکاران
( )2011به توانايي کفیر در تنظیم تعادل سلولهای ايمني در ديواره
روده اشاره کردهاند ( .)72بیفیدوباکتريوم و الکتوباسیلوس موجود
در محصوالت تخمیری لبني توانايي زيادی در تولید تريپتوفان دارند
که به ويژگي ضدافسردگي شناخته ميشود (.)73
بازی کردن با خاک
تمام باکتریهای مفید را نميتوان از طريق دهان وارد بدن
کرد .با استنشاق مايکوباکتريوم واکايي ،باکتریای که در خاک يافت
ميشود ،بهسادگي ميتوان مزاج را از طريق تولید سروتونین بهبود
بخشید .مايکوباکتريوم واکايي همان نورونهايي را در مغز فعال
ميکند که پروزاک ( )Prozacبه عنوان يک داروی ضدافسردگي اين
کار را انجام ميدهد ( .)65اين ممکن است يکي از داليلي باشد که
باغبانان هنگام کار احساس آرامش و خوشحالي ميکنند.
بر اين اساس دستهای از تحقیقات به دنبال يافتن پروبیوتیک
های دارای ويژگي طبیعي خاص هستند که از طريق جداسازی و
غربالگری میکروارگانیسمها از محصوالت غذايي که به صورت خود
به خود تخمیر ميشوند امکانپذير است .اين پژوهشها همواره با
هدف دستیابي به استارترهايي مفید برای اهداف تحقیقاتي و تجاری
به انجام مي رسند .در مطالعات بسیاری باکتریهای اسیدالکتیک از
غذاهای تخمیری جداسازی و خاصیت پروبیوتیکي آنها بررسي
شده است ( .)74-77عالوه بر جداسازی پروبیوتیکها از محصوالت
تخمیری سنتي ،چون بسیاری از باکتریهای پروبیوتیک مورد توجه
از منابع انساني هستند و با توجه به اينکه اين باور وجود دارد که
چنین باکتریهايي برای بهکارگیری در تولید غذاهای پروبیوتیک
انساني مناسبتر هستند ،جداسازی باکتریهای پروبیوتیک از انسان
از جمله اقداماتي بوده است که در اين راستا انجام شده است (-82
.)78
کشتن باکتریهای خوب خود را متوقف کنید!
آنتيبیوتیکها بزرگترين خطر برای میکروبیوم انسان
هستند ،زيرا عالوه بر باکتریهای مضر ،باکتریهای مفید را هم از
بین ميبرند .عوامل کمتر شناختهشده مانند استرس ،داروهای
تجويزی ،رژيم غذايي نامرغوب ،شرايط بهداشتي ضعیف و استفادۀ
گسترده از شیرينکنندههای مصنوعي نیز باعث نابودی باکتریهای
مفید ميشوند (.)66
8
مجلة میکروبشناسي پزشکي ايران ▐سال 13شمارۀ ▐ 1فروردين -ارديبهشت 1398
تولید محصوالت پروبیوتیک جدید
گونهها و ويژگيهای ديگر آنها توجه شود .به طور مثال ،برخي از
باکتریهای اسید پروپیونیک که ويتامین B12تولید ميکنند در
طراحي غذا برای گیاهخواران که منابع محدودی از ويتامین B12را
در اختیار دارند ميتواند استفاده شود.
عالوه بر محصوالت تخمیری سنتي ،محصوالت پروبیوتیک
نوين نیز در حال توسعه هستند تا طیف وسیعي از عاليق مصرف
کنندگان را پوشش دهد و تمايل به مصرف غذاهای پروبیوتیک را
ترويج دهد Rezaei .و همکاران ( )1391با بهکارگیری دو باکتری
الکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ( )La5و بیفیدوباکتريوم الکتیس
( )Bb12ماست منجمد پروبیوتیک تهیه کردند و اثر صمغ عربي و
صمغ گوار را بر میزان زندهماني اين دو باکتری پروبیوتیک بررسي
کردند ( Rezaei .)83و همکاران ( )1394به منظور استفاده هر چه
بیشتر از خواص سالمتيبخش ايزوفالونهای موجود در سويا ،با
استفاده از فیبرهای بتاگلوکان و نشاسته مقاوم ماست سويا منجمد
سینبیوتیک تحقیقي انجام دادند ( .)84در اين مطالعه باکتریهای
اسید الکتیک پروبیوتیک از طريق بیوترانسفورماسیون،
ايزوفالونهايي را که به طور طبیعي به شکل گلیکوزيدی در سويا
وجود دارند به شکل ايزوفالونهای آگلیکوني تبديل کردند و گزارش
دادند ايزوفالونهای آگلیکوني در مقايسه با ايزوفالونهای
گلیکوزيدی تأثیرات سالمتبخشي بیشتری دارند (.)85
نتیجهگیری
جمعیت میکروبي روده از بدو تولد تشکیل ميشود و از يک
حالت نابالغ در دوران پس از زايمان به يک اکوسیستم پیچیدهتر و
متنوعتر در بزرگسالي تبديل ميشود .نبود تعادل در حالت طبیعي
آن ممکن است پیامدهای منفيای در سالمت میزبان داشته باشد و
به اختالالت گوارشي ،ايمونولوژيک و عصبي منجر شود .در دهه
گذشته مطالعات متعددی در زمینة ارتباط بین اختالالت رواني و
تغییر ترکیب میکروبي روده انجام شده است و در تمامي اين
مطالعات نشان داده شده است که ترکیب فلور میکروبي روده نقش
مهمي در سالمت رواني انسان دارد .با در نظر گرفتن اين موضوع
سايکوبیوتیکها به عنوان راهکاری تغذيهای برای بهبود سالمت
میزبان از طريق تعديل فلور میکروبي روده تأثیراتي بر واکنشهای
استرسي ،رفتار و بهبود بیماریهای رواني دارند .به طوری که اين
راهکار درماني در مقايسه با درمانهای شیمیايي ارزانتر است و
عوارض جانبي کمتری دارد .با اين وجود بايد گفت که تمام
باکتریهای پروبیوتیک خاصیت سايکوبیوتیکي ندارند .برای
دستیابي به نژادهای پروبیوتیک با خاصیت رواندرماني نیازمند
تحقیقات بیشتری روی مدلهای حیواني و در سطح بالیني هستیم
تا بتوانیم آنها را به عنوان درمان جايگزين برای بیماریهای رواني
تأيید کنیم.
اغلب گونههای بالقوه پروبیوتیک در شیر بهخوبي رشد
نميکنند و با توجه به اينکه بیشتر محصوالت پروبیوتیک موجود در
بازار بر پايه شیر هستند ،نگرانيهايي را در خصوص زندهماني اين
باکتریها تا زمان مصرف محصول ايجاد ميکند .از اينرو محققان
تالشهايي برای وارد کردن باکتریهای پروبیوتیک به محصوالت
غیرلبني صورت دادهاند که در اين خصوص ميتوان به تولید آبمیوه
پروبیوتیک و زيتون پروبیوتیک اشاره کرد ( .)18 ،86با افزايش تعداد
افراد گیاهخوار ،تقاضا برای محصوالت پروبیوتیک گیاهي نیز افزايش
يافته است .از جمله محصوالت پروبیوتیک تخمیری غیرلبني،
نوشیدنيهای غیرلبني تخمیری مانند بوزا ( ،)Bozaبوشرا
( ،)Bushraماهوو ( ،)Mahewuپوزول ( ،)Pozolتوگوا ()Togwa
هستند که در بیشتر اين محصوالت از غالت به عنوان ماده خام
اصلي استفاده ميشود.
سپاسگزاری
نويسندگان مراتب سپاس و تشکر خود را از
Sayarو Mesut Cetin.به دلیل اينکه از برگردان مقاله ايشان در
بخشي از اين نوشتار استفاده شده است اعالم ميدارند.
تعارض منافع
با اينکه امروزه در بین باکتریهای پروبیوتیک ،باکتریهای
تولیدکننده اسیدالکتیک غالب هستند ،ممکن است در آينده به
Geurts L, Neyrinck AM, Delzenne NM, Knauf C, Cani
PD. Gut Microbiota Controls Adipose Tissue
Expansion, Gut Barrier And Glucose Metabolism:
Novel Insights Into Molecular Targets And
;Interventions Using Prebiotics. Benef Microbes. 2013
1-15.
Gokben Hizli
بین نويسندگان تعارض در منافع گزارش نشده است.
2.
References
Qin J, Li R, Raes J, Arumugam M, Burgdorf KS,
Manichanh C. et al. A Human Gut Microbial Gene
Catalogue Established by Metagenomic Sequencing.
Nat. 2010; 464(7285): 59-65.
9
1.
روده-طاهری و خمیری | سايکوبیوتیکها و محور میکروبي مغز
in Iranian Traditional Beverage. J Agr Sci Nat Res.
2000; 16(1): 156-164.
3.
Chen X, D'souza R, Hong ST. The Role of Gut
Microbiota in the Gut-Brain Axis: Current Challenges
and Perspectives. Protein Cell. 2013; 4: 403-14.
4.
Ostaff MJ, Stange EF, Wehkamp J. Antimicrobial
Peptides and Gut Microbiota in Homeostasis and
Pathology. EMBO Mol Med. 2013; 5: 1465-1483.
5.
Honda K, Littman DR. The Microbiota in Adaptive
Immune Homeostasis and Disease. Nat. 2016; 535:
75-84.
6.
Penders J, Thijs C, Vink C. Factors Influencing the
Composition of the Intestinal Microbiota in Early
Infancy. Pediatrics. 2016; 118(2): 511-521.
7.
Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ. Human Gut
Microbiome Viewed Across Age and Geography. Nat.
2012; 486(7402):222-227.
20. Petschow B, Dore J, Hibberd P, Dinan T, Reid G,
Blaser M. Probiotics, Prebiotics, and the Host
Microbiome: The Science of Translation. Ann N Y
Acad Sci. 2013; 1306: 1-17.
8.
Dinan TG, Cryan FJ. Brain-Gut-Microbiota Axis and
Mental Health. Int J Behav Med. 2017; 79(8): 920926.
21. Tsilingiri K, Rescigno M. Postbiotics: What else?
Benef Microbes. 2013;4(1):101-7.
9.
Grenham S, Clarke G,. Cryan J F, Dinan T G. BrainGut-Microbe Communication in Health And Disease.
Front Physiol. 2011.
18. Mokhtari S, Jafari M, Khomeiri M, Ghorbani M,
Maghsoudlou M. The Cell Wall Compound of
Saccharomyces Cerevisiae as a Novel Wall Material
for Encapsulation of Probiotics. Food Res Int. 2017.
19. Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ,
Pot B, et al. Expert Consensus Document: The
International Scientific Association for Probiotics and
Prebiotics Consensus Statement on the Scope and
Appropriate Use of the Term Probiotic. Nat Rev
Gastroenterol Hepatol. 2014; 11: 506-514.
22. Schrezenmeir J, de Vrese M. Probiotics, Prebiotics,
and Synbiotics-Approaching a Definition. Am J Clin
Nutr. 2001; 73, 361-364.
23. Rezaei R, Khomeiri M, Aalami M, Kashaninejad M.
Steady and Dynamic Rheological Behaviour of Frozen
Soy Yogurt Mix Affected by Resistant Starch and ΒGlucan. Int J Food Prop. 2017; 52: 8164.
10. Kali A. Human Microbiome Engineering: The Future
and Beyond. J Clin Diagn Res. 2015; 9(9).
11. Barrett E, Ross RP, O'Toole PW, Fitzgerald GF,
Stanton C. Aminobutyric Acid Production by
Culturable Bacteria From the Human Intestine. J of
Appl Microbiol. 2012; 113: 411-7.
24. Sayar GH, Mesut C. Psychobiotics: The Potential
Therapeutic Promise of Microbes in Psychiatry. Klinik
Psikofarmakol Bülteni. 2016; 26(2): 93-102.
12. Dicks LMT. Botes M. Probiotic Lactic Acid Bacteria
in the Gastro Intestinal Tract: Health Benefits, Safety
and Mode of Action. Benef Microbes. 2010; 1(1): 1129.
25. Collins SM, Surette M, Bercik P. The Interplay
Between the Intestinal Microbiota and the Brain. Nat
Rev Microbiol. 2012; 10(11): 735-42.
13. O’Mahony SM, Clarke G, Borre YE, Dinan T, Cryan
JF. Serotonin, Tryptophan Metabolism and the BrainGut-Microbiome Axis. Behav Brain Res. 2014;
277:32-48.
26. Cong X, Henderson WA, Graf J, McGrath, JM. Early
Life Experience and Gut Microbiome: The Brain-GutMicrobiota Signaling System; Advances in Neonatal
Care. J Natio Assoc Neonatal Nurs. 2015; 15: 314.
27. Collins SM, Bercik, P. Gut Microbiota: Intestinal
Bacteria Influence Brain Activity in Healthy Humans.
Nat Rev Gastro Hepat. 2013; 10: 326-327.
14. Wall R, Cryan JF, Ross RP, Fitzgerald GF, Dinan TG,
Stanton C. Microbial Endocrinology: The MicrobiotaGut-Brain Axis in Health and Disease. 2014; 817, 221239.
28. Pract HN. Microbiota in Neuropsychiatry. Herbal and
Nutritional Supplements. 2017; 31(4): 270-273.
15. Dinan TG, Cryan FJ. Mood by Microbe: Towards
Clinical Translation. Genome Med. 2013; 8:36.
29. Vilarrubias CB. Oh My Gut: Role of Gut Bacteria in
Production of Neurochemical Compounds Influencing
Mood and Behaviour in Humans. Clara Bullich
Vilarrubias. 2015.
16. Shahdadi F, Mirzaei H, Kashaninejad M, Khomeiri M,
Ziaiifar AM, Akbarian A. Survival of Probiotics
Encapsulated in Calcium Alginate and Resistant
Starch Beads in Drinking Yoghurt Produced With
Essential Oils During Storage and in Simulated
Gastrointestinal Juice Conditions. Int J Biosci. 2014;
5(12): 58-71.
30. Clarke G, Grenham S, Scully P, Fitzgerald P, Moloney
RD, Shanahan F. The Microbiome-Gut-Brain Axis
During Early Life Regulates the Hippocampal
Serotonergic System in a Sex-Dependent Manner. Mol
Psychiatry. 2013; 18: 666-73.
17. Vosough S, Khomeiri M, Kashaninejad M, Jafari M.
Effect of Peppermint on Survival of Probiotic Bacteria
10
1398 ارديبهشت- ▐فروردين1 شمارۀ13 مجلة میکروبشناسي پزشکي ايران ▐سال
31. Evengård B, Schacterle RS, Komaroff AL. Chronic
Fatigue Syndrome: New Insights and Old Ignorance. J
Intern Med. 1999; 246(5): 455-469.
44. Forsyth CB, Shannon KM, Kordower JH, Voigt RM,
Shaikh M, Jaglin JA. Increased Intestinal Permeability
Correlates With Sigmoid Mucosa Alpha-Synuclein
Staining and Endotoxin Exposure Markers in Early
Parkinson’s Disease. PLOS One. 2011; 6(12): 28032.
32. Lydiard RB, Falsetti SA. Experience with Anxiety and
Depression Treatment Studies: Implications for
Designing Irritable Bowel Syndrome Clinical Trials.
Am J Med . 1999; 107(5A): 65-73.
45. Bangsgaard Bendtsen KM, Krych L, Sorensen DB,
Pang W, Nielsen DS, Josefsen K. Gut Microbiota
Composition is Correlated to Grid Floor Induced
Stress and Behavior in the Balb/C Mouse. PLOS One.
2012; 7(10): 46231.
33. Tiequn B, Guanqun C, Shuo Z. Therapeutic Effects of
Lactobacillus in Treating Irritable Bowel Syndrome:
A Metaanalysis. Inter Med. 2015; 54(3):243-9.
34. Logan AC, Wong C. Chronic Fatigue Syndrome:
Oxidative Stress and Dietary Modifications. Altern
Med Rev. 2001; 6(5): 450-9.
46. Saulnier DM, Ringel Y, Heyman MB, Foster JA,
Bercik P, Shulman RJ. The Intestinal Microbiome,
Probiotics and Prebiotics in Neurogastroenterology.
Gut Microbes. 2013; 4(1): 17-27.
35. Rao AV, Bested AC, Beaulne TM, Katzman MA,
Iorio C, Berardi JM. A Randomized, Double-Blind,
Placebo-Controlled Pilot Study of A Probiotic in
Emotional Symptoms of Chronic Fatigue Syndrome.
Gut Pathog. 2009; 1(1).
47. Drescher LS, Thiele S, Mensink GB. A New Index to
Measure Healthy Food Diversity Better Reflects a
Healthy Diet Than Traditional Measures. J Nutr. 2007;
137(3): 647-51.
36. Landa RJ. Diagnosis of Autism Spectrum Disorders in
the First 3 Years of Life. Nat Clin Pract Neurol. 2008;
4(3): 138-47.
48. Naseribafrouei A, Hestad K, Avershina E, Sekelja M,
Linlokken A, Wilson R. Correlation Between the
Human Fecal Microbiota and Depression. J
Neurogastroenterol Motil. 2014; 26(8): 1155-62.
37. Reddy BL, Saier MH. Autism and Our Intestinal
Microbiota. J Mol Microbiol Biotechnol. 2015;
25(1):51-5.
49. Katano Y, Fujinami S, Kawakoshi A, Nakazawa H,
Oji S, Iino T. Complete Genome Sequence of
Oscillibacter Valericigenes. Stand Genomic Sci.
2012; 6(3): 406-14.
38. de Magistris L, Familiari V, Pascotto A, Sapone A,
Frolli A, Iardino P. Alterations of the Intestinal Barrier
in Patients With Autism Spectrum Disorders and in
Their Firstdegree Relatives. J Pediatr Gastroenterol
Nutr. 2010; 51(4): 418- 24.
50. Ortiz JG, Nieves-Natal J, Chavez P. Effects of
Valeriana Officinalis Extracts on [3h] Flunitrazepam
Binding, Synaptosomal [3h] Gaba Uptake, and
Hippocampal [3h] Gaba Release. Neurochem Res.
1999; 24(11): 1373-8.
39. Williams BL, Hornig M, Parekh T, Lipkin WI.
Application of Novel PCR- Based Methods for
Detection,
Quantitation,
and
Phylogenetic
Characterization of Sutterella Species in Intestinal
Biopsy Samples From Children With Autism and
Gastrointestinal Disturbances. MBio. 2012; 3(1): 26111.
51. Ledochowski M, Sperner-Unterweger B, Fuchs D.
Lactose Malabsorption is Associated With Early Signs
of Mental Depression in Females: A Preliminary
Report. Dig Dis Sci. 1998; 43(11): 2513-7.
52. Montalto M, Curigliano V, Santoro L, Vastola M,
Cammarota G. Manna, R. Management and Treatment
of Lactose Malabsorption. World J Gastroenterol.
2006; 12(2): 187-91.
40. Sandler RH, Finegold SM, Bolte ER, Buchanan CP,
Maxwell AP, Vaisanen ML. Short-Term Benefit From
Oral Vancomycin Treatment of Regressive-Onset
Autism. J Child Neurol. 2000; 15(7): 429-35.
53. Ledochowski M, Widner B, Murr C, SpernerUnterweger B, Fuchs D. Fructose Malabsorption is
Associated With Decreased Plasma Tryptophan.
Scand J Gastroenterol. 2001; 36(4): 367-71.
41. Parracho HM, Bingham MO, Gibson GR, McCartney
AL. Differences Between the Gut Microflora of
Children With Autistic Spectrum Disorders and That
of Healthy Children. J Med Microbiol. 2005; 54(10):
987-91.
54. Taki K, Takayama F, Niwa T. Beneficial Effects of
Bifidobacteria in A Gastroresistant Seamless Capsule
on Hyperhomocysteinemia in Hemodialysis Patients.
J Ren Nutr. 2005; 15(1):77-80.
42. Davie CA. A Review of Parkinson's Disease. Brit Med
Bull. 2008; 86 (1): 109-27.
55. Desbonnet L, Garrett L, Clarke G, Kiely B, Cryan JF,
Dinan TG. Effects of the Probiotic Bifidobacterium
Infantis in the Maternal Separation Model of
Depression. J Neurosci. 2010; 170(4): 1179-88.
43. Savica R, Carlin JM, Grossardt BR, Bower JH,
Ahlskog JE, Maraganore DM. Medical Records
Documentation of Constipation Preceding Parkinson
Disease: A Case-Control Study. Neurol. 2009; 73(21):
1752-8.
56. Perez-Burgos A, Wang B, Mao YK, Mistry B, McVey
Neufeld KA, Bienenstock J. Psychoactive Bacteria
11
روده-طاهری و خمیری | سايکوبیوتیکها و محور میکروبي مغز
Lactobacillus Rhamnosus (JB-1) Elicits Rapid
Frequency Facilitation in Vagal Afferents. Am J
Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2013; 304(2):
G211-20.
68. Rodrigues KL, Caputo LR, Carvalho JC, Evangelista
J, Schneedorf JM. Antimicrobial and Healing Activity
of Kefir and Kefiran Extract. Int J Antimicrob Agents.
2005; 25(5): 404-8.
57. Madsen KL. Interactions Between Microbes and the
Gut Epithelium. J Clin Gastroenterol. 2011;
45(Suppl.): 111-4.
69. Guven A, Guven A, Gulmez M. The Effect of Kefir on
the Activities of GSH-Px, GST, CAT, GSH and LPO
Levels in Carbon Tetrachloride-iInduced mMice
Tissues. J Vet Med B Infect Dis Vet. 2003; 50(8): 4126.
58. Meijerink M, Mercenier A, Wells JM. Challenges in
Translational Research on Probiotic Lactobacilli:
From In Vitro Assays to Clinical Trials. Benef
Microbes. 2013; 4(1):83-100.
70. Soleimani B, Khomeiri M, Sadeghi A. Fermentation
of Camel Milk Using Industrial Starter Culture and
Isolates From Chal and Study of Product Changes
During Storage Time. Gorgan: Gorgan University of
Agricultural Sciences and Natural Resources, M.C.
Faculty of Food Sciences and Technology; 2017 [in
Persian].
59. Larsen CN, Nielsen S, Kaestel P, Brockmann E,
Bennedsen M, Christensen HR. Dose-Response Study
of Probiotic Bacteria Bifidobacterium Animalis Subsp
Lactis Bb-12 and Lactobacillus Paracasei Subsp
Paracasei Crl-341 in Healthy Young Adults. Eur J Clin
Nutr. 2006; 60(11): 1284-93.
71. Pouramini N, Khomeiri M, Khodaiyan F,
Mohamaddifar M, Maghsoudlou Y. Study of
Lowering Effect of Prebiotic in Probiotic Media
Culture and Their Effect o Probiotic Yogurt
Properties. Gorgan: Gorgan University of Agricultural
Sciences and Natural Resources, M.C. Faculty of Food
Sciences and Technology; 2000 [in Persian].
60. Collins SM, Kassam, Z Bercik P. The Adoptive
Transfer of Behavioral Phenotype Via the Intestinal
Microbiota: Experimental Evidence and Clinical
Implications. Curr Opin Microbiol. 2013; 16(3): 2405.
61. Li YT, Cai HF, Wang ZH, Xu J, Fang JY. Systematic
Review with Meta-Analysis: Long-Term Outcomes of
Faecal Microbiota Transplantation for Clostridium
Difficile Infection. Aliment Pharm Ther. 2016; 43(4):
445-57.
72. Medrano M, Racedo SM, Rolny IS, Abraham AG,
Perez PF. Oral Administration of Kefiran Induces
Changes in the Balance of Immune Cells in A Murine
Model. J Agric Food Chem. 2011; 59(10): 5299-304.
73. Bravo JA, Forsythe P, Chew MV, Escaravage E,
Savignac HM, Dinan TG, et al. Ingestion of
Lactobacillus Strain Regulates Emotional Behavior
and Central Gaba Receptor Expression in A Mouse
Via The Vagus Nerve. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;
108(38): 16050-16055.
62. Bourlioux P. Workgroup of the French Academy of
Pharmacy. Faecal Microbiota Transplantation: Key
Points to Consider. Ann Pharm Fr. 2015; 73(3): 1638.
63. Altay F, Karbancioglu-Guler F, Daskaya-Dikmen C.
Heperkan DA. A Review on Traditional Turkish
Fermented Nonalcoholic Beverages: Microbiota,
Fermentation Process and Quality Characteristics. Int
J Food Microbiol. 2013; 167(1): 44-56.
74. Yam BZ, Khomeiri M, Mahounak AS, Jafari SM.
Isolation and Identification of Yeasts and Lactic Acid
Bacteria from Local Traditional Fermented Camel
Milk, Chal. J Food Proc Technol. 2015; 6: 460.
64. Homayouni A, Akbarzadeh F, Vaghef-Mehrabani E.
Which Are More Important: Prebiotics or Probiotics?
Nutr. 2012; 28(11-12): 1196-7.
75. Yolmeh M, Khomeiri M, Ahmadi Z. Application of
Mixture Design to Introduce an Optimum Cell-Free
Supernatant of Multiple-Strain Mixture (MSM) For
Lactobacillus Against Food-Borne Pathogens. LWT Food Sci Tech. 2017; 83: 298-304.
65. Lowry CA, Hollis JH, de Vries A, Pan B, Brunet LR,
Hunt JR, Paton JF, van Kampen E, Knight DM, Evans
AK, Rook GA, Lightman SL. Identification of an
immune-responsive mesolimbocortical serotonergic
system: potential role in regulation of emotional
behavior. Neuroscience. 2007; 146:756-772.
76. Ahmadi M, Khomeiri M, Khosroshahi A,
Kashaninejad M. Isolation and Identification of Lactic
Flora of Traditional Lighvan Cheese. 2000. Eighth
National Congress [in Persian].
66. Shell E. Artificial Sweeteners Get a Gut Check. Sci
Am. 2015; 312(4): 32-34.
77. Shoori S, Khomeiri M, Maghsoudlou Y, Sadeghi A.
Evaluation of Probiotic and Antagonistic Properties of
Some Lactic Acid Bacteria Isolated From Lighvan
Cheese and Chal. Gorgan University of Agricultural
Sciences and Natural Resources, M.C. Faculty of Food
Sciences and Technology; 2012 [in Persian].
67. Rattray FP, O’Connell MJ. Fermented Milks Kefir. In:
Fukay JW, ed. Encyclopedia of Dairy Sciences. 2th ed.
San Diego: Academic Press; 2011; 518-524.
12
1398 ارديبهشت- ▐فروردين1 شمارۀ13 مجلة میکروبشناسي پزشکي ايران ▐سال
78. Khomeiri M, Mortazavi A, Ghodousi B, Khamesan A,
Derakhshan A, Shahidi F. Identification of
Bifidobacterium Isolated Fecial Samples in Iran Using
PCR With Specific Genus Primers and 16SRRNA
Sequence Analysis. J Keramn Uni Med Sci. 2004;
12(1):21-31.
79. Su Oh N, Joung JY, Lee JY, Younghoon K. Probiotic
and Anti-Inflammatory Potential of Lactobacillus
Rhamnosus 4b15 and Lactobacillus Gasseri 4m13
Isolated From Infant Feces. PLOS One. 2018; 13(2):
e0192021.
80. Klopper KB, Deane SM, Dicks LMT. Aciduric Strains
of Lactobacillus Reuteri and Lactobacillus
Rhamnosus, Isolated From Human Feces, Have
Strong Adhesion and Aggregation Properties.
Probiotics and Antimicrob Proteins. 2018; 10(1): 8997.
81. Gheziel C, Russo P, Arena MP, Spano G, Ouzari HI,
Kheroua O, et al. Evaluation the Probiotic Potential of
Lactobacillus Plantarum Strains From Algerian Infant
Feces: Toward the Design of Probiotic Starter Cultures
Tailored for Developing Countries. Probiotics
Antimicrob Proteins. 2018; 1-11.
82. Martin R, Miquel S, Benevides L, Bridonnrau C,
Robert V, Hudault S, et al. Functional characterization
of Novel Faecalibacterium Prausnitzii Strains Isolated
From Healthy Volunteers: a Step Forward in the Use
of f. Prausnitzii as a Next Generation Probiotic. Front
Microbiol. 2017; 8: 1226.
83. Rezaei R, Khomeiri M, Aalami M, Kashaninejad M.
Effect of Arabic Gum and Guar Gum on Viability of
Lactobacillus Acidophilus (LA5) and Bifidobacterium
Lactis (Bb12) in Frozen Probiotic Yogurt. Iran Food
Sci Tech J. 2015; 8(4).
84. Rezaei R, Khomeiri M, Kashaninejad M. Production
of Synbiotic Frozen Soy-Yogurt and Evaluation of its
Isoflavone Transformation. Gorgan University of
Agricultural Sciences and Natural Resources, PhD.
Faculty of Food Sciences and Technology. 2012.
85. Chen KI, Erh MH, Su NW, Liu WH, Chou CC, Cheng
KC. Soy Foods and Soybean Products: From
Traditional Use to Modern Application. Appl
Microbiol Biotechnol. 2012; 96:9-22.
86. Ahmadi Z, Khomeiri M, Sadeghi A, Maghsoudlou Y.
Iaolation and Identification of Dominant Microflora of
Fermented Olive and its Usage in Production of
Processed Olive. Gorgan University of Agricultural
Sciences and Natural Resources, MSc. Faculty of
Food Sciences and Technology. 2015.
87. Nagatsu T, Nagatsu I. Tyrosine Hydroxylase (TH), its
Cofactor
Tetrahydrobiopterin
(BH4),
Other
Catecholamine-Related Enzymes, and Their Human
Genes in Relation to the Drug and Gene Therapies of
Parkinson’s Disease (PD): Historical Overview and
Future Prospects. J Neural Transm. 2016; 123.
13