Ichak-miya o'qi

thumb|441x441px|Ichak-miya o'qi haqida umumiy tushuncha
Ichak-miya o'qi (gut–brain axis) — oshqozon-ichak trakti (GI trakti) va markaziy nerv tizimi (MNT) o'rtasida amalga oshadigan ikki tomonlama biokimyoviy signalizatsiyadir.. Dastlabki tadqiqotlarga ko'ra, «mikrobiota-ichak-miya o'qi» (microbiota–gut–brain axis) atamasi ichak mikrobiotasining (gut microbiota) miya funksiyalari bilan o'zaro ta'siridagi taxminiy rolini ta'kidlaydi. Keng ma'noda, ichak-miya o'qi markaziy nerv tizimi, neyroendokrin (neuroendocrine) tizim, neyroimmun (neuroimmune) tizimlar, gipotalamo-gipofizar-adrenal o'q (HPA o'qi), avtonom nerv tizimining simpatik (sympathetic) va parasimpatik (parasympathetic) tarmoqlari, enteral nerv tizimi (enteric nervous system), adashgan nerv (vagus nerve) va ichak mikrobiotasini o'z ichiga oladi.

Ichak mikrobiomasi tomonidan ajralib chiqadigan kimyoviy moddalar tug'ilishdan boshlab miya rivojlanishiga ta'sir ko'rsatishi mumkin. 2015-yilgi sharhda qayd etilishicha, ichak mikrobiomasi «miya kimyosini tartibga solish hamda stressga javob, tashvish va xotira funksiyasi bilan bog'liq neyroendokrin tizimlarga ta'sir ko'rsatish» orqali markaziy nerv tizimiga ta'sir qiladi.

Ikki tomonlama aloqa oshqozon-ichak trakti va markaziy nerv tizimi o'rtasidagi immun, endokrin, gumoral (humoral) va nerv bog'lanishlarini o'z ichiga olishi mumkin. Laboratoriya tadqiqotlarining 2019-yilgi sharhi shuni ko'rsatadiki, ichak mikrobiomasi kimyoviy signallar, jumladan, sitokinlar (cytokines), neyromediatorlar (neurotransmitters), neyropeptidlar (neuropeptides), xemokinlar (chemokines), endokrin xabarchilar va «qisqa zanjirli yog' kislotalari, tarmoqlangan zanjirli aminokislotalar va peptidoglikanlar» kabi mikrob metabolitlarini (metabolites) ajratib chiqarish orqali miya funksiyasiga ta'sir qilishi mumkin. Ushbu kimyoviy signallar qon, neyropod hujayralar (neuropod cells), nervlar va endokrin hujayralar orqali miyaga yetkaziladi va u yerda turli metabolik jarayonlarga ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Miya va ichak o'rtasidagi o'zaro ta'sirning birinchi marta aniqlangan ko'rinishi hazm qilishning sefalik fazasi (cephalic phase of digestion) bo'lib, u ovqatning hidi va ko'rinishi kabi sensor signallarga javoban me'da va oshqozon osti bezi sekretsiyasining ajralishidir. Bu holat birinchi marta Pavlov tomonidan Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan tadqiqotlar orqali 1904-yilda isbotlangan.

2016-yil oktabr holatiga ko'ra, ichak-miya o'qida ichak mikrobiotasining roliga oid ishlarning aksariyati hayvonlarda o'tkazilgan yoki ichak mikrobiotasi ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan turli neyroaktiv birikmalar (neuroactive compounds) tavsifiga bag'ishlangan.

 Enteral nerv tizimi 
left|thumb|Ichak-miya o'rtasidagi aloqa
Enteral nerv tizimi (enteric nervous system) nerv tizimining asosiy bo'limlaridan biri bo'lib, oshqozon-ichak tizimi funksiyasini boshqaradigan neyronlarning to'rsimon tizimidan iborat. U bir necha sabablarga ko'ra «ikkinchi miya» deb ataladi. Enteral nerv tizimi avtonom tarzda ishlashi mumkin. Odatda u markaziy nerv tizimi (MNT) bilan parasimpatik (masalan, adashgan nerv orqali) va simpatik (masalan, prevertebral tugunlar orqali) nerv tizimlari orqali bog'lanadi. Biroq, umurtqali hayvonlarda (vertebrates) o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, adashgan nerv kesilganda ham enteral nerv tizimi ishlashda davom etadi.

Umurtqalilarda enteral nerv tizimi efferent neyronlar, afferent neyronlar va interneyronlarni (interneurons) o'z ichiga oladi. Bularning barchasi enteral nerv tizimini MNT signallarisiz ham reflekslarni amalga oshirishga qodir qiladi. Sensor neyronlar mexanik va kimyoviy holatlar haqida xabar beradi. Dvigatel (motor) neyronlar ichak mushaklari orqali peristaltikani va ichak tarkibining aralashishini nazorat qiladi. Boshqa neyronlar fermentlar sekretsiyasini boshqaradi. Enteral nerv tizimi, shuningdek, 30 dan ortiq neyromediatorlardan (neurotransmitters) foydalanadi. Ularning aksariyati atsetilxolin, dofamin va serotonin kabi MNTda topilganlar bilan bir xildir. Tanadagi serotoninning 90% dan ortig'i va dofaminning qariyb 50% qismi ichakda joylashgan; ushbu neyromediatorlarning ikki tomonlama funksiyasi ichak-miya tadqiqotlarining faol qismidir.

Ichak-miya o'zaro ta'sirining birinchi namoyishi ovqatning ko'rinishi va hidi bilan me'da sekretsiyasining ajralishi o'rtasidagi bog'liqlik ekanligi aniqlangan. Bu jarayon sefalik faza yoki hazm qilishning sefalik javobi deb ataladi.

 Ichak mikrobiotasi 

Ichak mikrobiotasi (gut microbiota) — bu odamlar va boshqa hayvonlarning hazm qilish traktida yashaydigan mikroorganizmlarning murakkab hamjamiyatidir. Ichak metagenomi (metagenome) ichak mikrobiotasining barcha genomlari yig'indisidir. Ichak odam mikrobiotasi yashaydigan asosiy muhitlardan (nislaridan) biridir.

Odamlarda ichak mikrobiotasi tananing boshqa sohalariga nisbatan eng ko'p miqdordagi bakteriyalarga va eng ko'p turdagi turlarga ega. Insonlarda ichak florasi tug'ilgandan keyin bir-ikki yil ichida shakllanadi; bu vaqtga kelib, ichak epiteliysi va u ajratadigan ichak shilliq qavati bariyeri ichak florasiga nisbatan chidamli va hatto uni qo'llab-quvvatlaydigan darajada rivojlanadi, patogen organizmlar uchun to'siq vazifasini o'taydi.

Ichak mikrobiotasi va odamlar o'rtasidagi munosabatlar shunchaki kommensal (zararsiz birga yashash) emas, balki mutuallistik (mutualistic) munosabatdir. Ichak mikroorganizmlari hazm bo'lmagan uglevodlarning fermentatsiyasidan (fermentation) energiya olish va natijada qisqa zanjirli yog' kislotalari (SCFAs), atsetat, butirat va propionatning so'rilishi orqali xo'jayin organizmga foyda keltiradi. Ichak bakteriyalari, shuningdek, B vitamini va K vitamini sintezida, shuningdek, o't kislotalari, sterollar va ksenobiotiklarning (xenobiotics) metabolizmida rol o'ynaydi. Qisqa zanjirli yog' kislotalari va ular tomonidan ishlab chiqariladigan boshqa birikmalarning tizimli ahamiyati gormonlarga o'xshaydi va ichak florasining o'zi endokrin organ kabi ishlaydi deb hisoblanadi; ichak florasining buzilishi ko'plab yallig'lanish va autoimmun holatlar bilan bog'liq.

Inson ichak mikrobiotasining tarkibi vaqt o'tishi bilan parhez o'zgarganda va umumiy salomatlik holati o'zgarganda o'zgaradi. Umuman olganda, o'rtacha inson ichak mikrobiomasida 1000 dan ortiq bakteriya mavjud bo'lib, ular orasida Bacteroidetes va Firmicutes dominant turkumlardir (phyla). Qayta ishlangan oziq-ovqatlar va sun'iy kimyoviy moddalarga boy parhez ushbu turlarning nisbatiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lsa, tabiiy mahsulotlarga boy parhez ularga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Ichak mikrobiotasi tarkibiga ta'sir qiluvchi qo'shimcha salomatlik omillari antibiotiklar va probiotiklardir. Antibiotiklar ichak mikrobiotasiga kuchli ta'sir ko'rsatib, ham foydali, ham zararli bakteriyalarni yo'q qiladi. To'g'ri tiklanish jarayonisiz zararli bakteriyalar ustunlik qilishi osonlashishi mumkin. Probiotiklar ichakka sog'lom bakteriyalarni yetkazib berish va uning turlar xilma-xilligini tiklash orqali buni yumshatishga yordam beradi. Muayyan shaxsning ehtiyojlariga qarab qo'llanilishi mumkin bo'lgan ko'plab probiotik shtammlari mavjud.

 Ichak-miya integratsiyasi 
Ikki tomonlama neyrogumoral aloqa tizimi bo'lgan ichak-miya o'qi gomeostazni saqlash uchun muhimdir. U markaziy va enteral nerv tizimlari hamda nerv, endokrin, immun va metabolik yo'llar, ayniqsa, gipotalamo-gipofizar-adrenal o'q (HPA o'qi) orqali tartibga solinadi.

Ushbu sohaga bo'lgan qiziqish 2004-yildagi tadqiqot (Nobuyuki Sudo va Yoichi Chida) natijasida ortdi. Tadqiqotda steril sharoitda o'stirilgan sichqonlar (germ-free mice) oddiy laboratoriya sichqonlariga qaraganda stressga nisbatan HPA o'qining kuchliroq javobini ko'rsatganligi aniqlandi.

Ichak mikrobiotasi bir qator neyroaktiv molekulalarni, masalan, atsetilxolin, katexolaminlar, gamma-aminomoy kislotasi, gistamin, melatonin va serotoninni ishlab chiqarishi mumkin. Ular ichakda peristaltika va sezuvchanlikni tartibga solish uchun zarurdir. Parhez, dori vositalari yoki kasalliklar natijasida ichak mikrobiotasi tarkibining o'zgarishi qondagi sitokinlar darajasining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lib, ularning ba'zilari miya funksiyasiga ta'sir qilishi mumkin. Ichak mikrobiotasi, shuningdek, ichak holati to'g'risidagi ma'lumotni miyaga uzatuvchi adashgan nervni bevosita faollashtirishi mumkin bo'lgan molekulalarni ajratib chiqaradi.

Xuddi shuningdek, surunkali yoki o'tkir stressli vaziyatlar gipotalamo-gipofizar-adrenal o'qni faollashtiradi, bu esa ichak mikrobiotasi va ichak epiteliysida o'zgarishlarga olib keladi va ehtimol tizimli ta'sirlarga (systemic effects) ega bo'ladi. Bundan tashqari, adashgan nerv orqali signallar uzatuvchi xolinergik yallig'lanishga qarshi yo'l ichak epiteliysi va mikrobiotasiga ta'sir ko'rsatadi. ochlik va to'qlik hissi miyada integratsiya qilinadi; ichakda ovqatning mavjudligi yoki yo'qligi hamda oziq-ovqat ham ichak mikrobiotasining tarkibi va faolligiga ta'sir qiladi.

Ichak-miya o'qida ichak mikrobiotasining roliga oid ishlarning aksariyati hayvonlarda, jumladan, sun'iy steril sichqonlarda o'tkazilgan. 2016-yil holatiga ko'ra, odamlarda stressga javoban ichak mikrobiotasidagi o'zgarishlarni yoki turli probiotiklarning ta'sirini o'rganuvchi tadqiqotlar odatda kichik miqyosda bo'lib, ularni umumlashtirib bo'lmaydi. Ichak mikrobiotasidagi o'zgarishlar kasallikning natijasimi, sababimi yoki ichak-miya o'qidagi ko'plab qayta aloqa zanjirlarining bir qismimi — bu masala hali ham noaniqligicha qolmoqda.

Ushbu konsepsiya Tarqoq skleroz (multiple sclerosis) kabi autoimmun kasalliklarda alohida qiziqish uyg'otadi. Ushbu jarayon hazm bo'lmaydigan parhez tolalari va chidamli kraxmalni achitadigan ichak mikrobiotasi orqali tartibga solinishi taxmin qilinadi; fermentatsiya jarayoni propionat, butirat va atsetat kabi qisqa zanjirli yog' kislotalarini (SCFAs) hosil qiladi. Ichak va onsh o'rtasidagi bog'liqlik haqidagi g'oyalar tarixi XIX asrga borib taqaladi.

 Galereya 

 

 Tashqi 

 
Turkum:Biologiya