En frisk, varierad tarmflora är associerad med bättre kognitiv funktion i medelåldern, antyder ny forskning.
Forskarna genomförde kognitiva tester och analyserade avföringsprover hos nära 600 vuxna och fann att beta-diversitet, som är ett mått på tarmmikrobiell gemensam sammansättning mellan personer, var signifikant kopplat till kognitiva poäng.
Tre specifika bakteriefamiljer visade ett positivt samband med prestation på minst ett kognitivt test, medan ett visade ett negativt samband.
”Data från studien stödjer ett samband mellan den mikrobiella tarmfloran och mått på kognitiv funktion – resultaten överensstämmer med resultat från annan forskning på både människor och djur,” säger forskaren Katie Meyer, ScD, biträdande professor, Department of Nutrition, UNC Gillings School of Public Health, Chapel Hill, North Carolina, USA.
”Men det är också viktigt att inse att vi fortfarande lär oss om hur man karakteriserar betydelsen av denna dynamiska ekologiska koloni av mikroorganismer och beskriver vägarna för mekanismen,” säger hon.
Studien publicerades i JAMA den 9 februari.
”Ny” forskning
”Kommunikationsvägar mellan tarmbakterier och neurologisk funktion (kallad ”tarm-hjärnaxeln”) har dykt upp som ett nytt område för forskning om potentiella mekanismer som reglerar hjärnans hälsa genom immunologiska, metabola och endokrina vägar”, skriver forskarna.
Ett antal studier har visat samband mellan tarmmikrobiella mått och neurologiska resultat, inklusive kognitiv funktion och demens, men mekanismerna bakom dessa samband har inte fastställts helt.
Djurstudier och mindre studier på människor har antytt att minskad mikrobiell mångfald är associerad med sämre kognition, men man har inte genomfört större studier och i olika samhällspopulationer.
Forskarna undersökte därför kopplingen mellan tarmmikrobiell mångfald och taxonomisk sammansättning (indelning eller klassificering av organismer i klass, familj, släkt, art etc) med kognitivt status i en stor grupp av sociodemografiskt olikartade vuxna som levde i fyra storstadsområden och som var deltagare i studien Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA).
Man antog att mikrobiell mångfald skulle vara positivt kopplad till kognitivt status och att högre kognitivt status skulle vara associerad med specifika taxonomiska grupper involverade i den kortkedjiga fettsyraproduktionen.
Den 30-åriga uppföljningen i CARDIA ägde rum 2015 – 2016, då de ursprungliga deltagarna var i åldern 48 till 60 år. Under den undersökningen genomgick deltagarna ett batteri av kognitiva bedömningar, och 615 personer lämnade också ett avföringsprov för en mikrobiom-substudie (en studie i studien); av dessa hade 597 (medelålder 55 år) både avförings-DNA tillgängligt för sekvensering och ett komplett komplement av kognitiva tester och ingick i den aktuella studien.
De kognitiva testerna inkluderade Digit Symbol Substitution Test (DSST); Rey-Auditory Verbal Learning Test (RAVLT); det tidsinställda Stroop-testet; om bokstäver och kategorier flöt; och Montreal Cognitive Assessment (MoCA).
Slumpvariabler som kan förväxla samband mellan mikrobiella och kognitiva mått, inklusive BMI, diabetes, ålder, kön, utbildning, fysisk aktivitet, aktuellt rökstatus, kostkvalitet, antal mediciner och högt blodtryck, inkluderades i analyserna.
Potentiella vägar
Katie Meyer pekade på flera vägar som tarmfloran kan bidra till hjärnans hälsa.
”Vi vet från studier i djurmodeller att tarmfloran är involverad i systemisk inflammation, vilket är en riskfaktor för hjärnsjukdom”, säger hon.
Dessutom är tarmfloran involverad i produktionen av metaboliter som kan påverka hjärnan, inklusive tryptofanmetaboliter och kortkedjiga fettsyror, av vilka många härrör från komponenter i kosten, vilket kan hjälpa till att förklara samband mellan kost och kognition (t.ex. Medelhavskost kan vara skyddande), tillade hon.
Samband tarmflora och kognition
Timothy Dinan, MD, PhD, professor i psykiatri och forskare, APC Microbiome Institute, University College Cork, Irland, kommenterar: ”Detta är en viktig studie som adderar ytterligare bevis till den växande mängden om att tarmfloran påverkar hjärnans funktion.”
Timothy Dinan, som inte var involverad i studien, fortsätter: ”I ett imponerande stort urval visades ett samband mellan kognition och sammansättningen av tarmfloran.”
Han noterar att studien begränsas av det faktum att det är en tvärsnittsstudie och att sambanden är korrelerande. Ändå, trots dessa signaler, så bidrar studien till att föra kunskapen framåt inom området.
Meyer höll med och noterade att det finns en brist på biomarkörer att använda för att förutsäga kognitiv tillbakagång och demens, men eftersom deras studie var en tvärsnittsstudie så kan man inte bedöma om tarmfloran kan förutsäga kognitiv tillbakagång, men som utgångspunkt kan man använda den för att bedöma samband.
Hon tillade att vid det här laget vet vi mycket mer om modifierbara riskfaktorer som har visat sig vara positivt associerade med kognitiv funktion”, inklusive att äta en Medelhavskost och fysisk aktivitet.
”Det är möjligt att skyddande effekter av kost och aktivitet delvis kan påverka tarmmikrobiotan,” funderar Meyer.