Älä jää paitsi eksklusiivisista alennuksista, uutisista, artikkeleista ja kampanjoista, joista kaikki uutiskirjeen tilaajamme saavat nauttia joka kuukausi. Jos rekisteröidyt nyt, saat myös 10% alennuksen ensimmäisestä ostoksestasi!
Gamma-aminosmörsyra (GABA) spelar en avgörande roll i det centrala nervsystemet som en hämmande neurotransmittor. Obalanser av denna neurotransmittor är förknippade med neurologiska sjukdomar, såsom Alzheimers och Parkinsons sjukdom, och psykologiska störningar, inklusive ångest, depression och stress. Förändringar i både cirkulerande GABA och hjärnnivåer av GABA förknippas med förändringar i tarmmikrobiotans (tarmflorans) sammansättning och förändringar i GABA-nivåer och mikrobiotasammansättning, vilket spelar en roll för att modulera mental hälsa. Nyare forskning har väckt möjligheten att GABA kan vara en potent medlare av tarm-hjärna axeln. Denna artikel kommer att täcka aktuell information om GABA-producerande mikroorganismer isolerade från mänskliga tarm- och livsmedelskällor, förklaring till varför dessa mikroorganismer producerar GABA, livsmedelsfaktorer som inducerar tarm-GABA-produktion, bevis som tyder på GABA som en medlare som länkar mellan tarmmikrobiota och mental hälsa, inklusive ångest, depression, stress, epilepsi, autismspektrumstörning och ADHD, och ny information om homokarnosin - en dominerande hjärnpeptid som är en förmodad nedströms mediator aOv GABA för att reglera hjärnans funktioner. Denna granskning kommer att hjälpa oss att förstå hur tarmmikrobiotan och GABA-homokarnosin-metabolismen spelar en viktig roll i hjärnans funktioner. Icke desto mindre skulle det kunna stödja ytterligare forskning om användningen av GABA-produktionsinducerande mikroorganismer och livsmedelsfaktorer som medel för att behandla neurologiska och psykologiska störningar.
I tarmen bildar biljoner mikrober ett komplext samhälle, allmänt känt som tarmmikrobiota. Tarmmikrobiotan producerar tusentals unika små molekyler eller metaboliter som potentiellt kan påverka värdens (oss människor) hälsa. Vanligt identifierade metaboliter inkluderar kortkedjiga fettsyror (SCFA), gallsyror, kolinmetaboliter, vitaminer, aminosyror och neurotransmittorer. Den dubbelriktade kommunikationsvägen mellan tarmmikrobiotan och tarmen och deras interaktion med det centrala nervsystemet kallas hjärna-tarm-mikrobiomaxeln. Tarmmikrobiotan och dess metaboliter påverkar värdens hälsa genom hjärnan och perifera system (Det perifera nervsystemet består av nervtrådar som går ut till hela kroppens olika delar. Nervtrådar finns i armar, ben och når ända ut till fingrar och tår. Nervtrådarna har sina cellkroppar i hjärnan eller ryggmärgen.). Metaboliter färdas genom att skicka signaler till hjärnan via vagusnerven eller blod-hjärnbarriären efter att ha passerat tarmbarriären. Dessa metaboliter anses vara postbiotika eftersom de kan förbättra sjukdomsfenotyper och reglera tarmmikrobiotan och metaboliska vägar. Däremot leder dyshomeostas i tarmmikrobiotan och postbiotika till en mängd olika sjukdomar hos värden, såsom metaboliska, kardiovaskulära och neurologiska sjukdomar.
Kostfaktorer, inklusive probiotika, prebiotika, fermenterade livsmedel och mikrobiella enzymer, påverkar tarmmikrobiotans sammansättning positivt och stimulerar frisättningen av GABA och andra mikrobiella metaboliter. När mikrobiell GABA passerar genom tarmbarriären, påverkar det hjärnans sammansatta nivåer via blod - hjärnbarriären eller vagusnerven och förbättrar hjärnans funktion.
Bland nyligen utvecklade postbiotika har GABA fått mycket uppmärksamhet. En studie visade förändringar hos bakterier med enzymgenen glutaminsyradekarboxylas (som är ansvarigt för att omvandla glutamat till GABA) mellan kontrollpersoner och överviktiga individer. Dessutom visade en annan studie att GABA och GABA-producerande bakterier var de mest förändrade plasmametaboliterna och bakterierna vid fekal mikrobiotatransplantation från magra individer till personer med metabolt syndrom. Dessutom främjar intaget av probiotika, såsom Lactobacillus och Bifidobacterium, en ökning av GABA i både tarmen och hjärnan. Dessa fynd indikerar att GABA är en möjlig postbiotisk mediator av tarm-hjärna-axeln, som i sin tur reglerar vår hälsa.
GABA upptäcktes först i hjärnan år 1950 och flera år senare erkändes det som en viktig hämmande signalsubstans. Den funktionella betydelsen av GABA är inte begränsad till hjärnan; bevis tyder på att GABA också har betydelse i perifera vävnader som tarmen, urinblåsan, hjärtat, lungan, äggstockarna och bukspottkörteln. När det gäller GABA-koncentration innehåller hjärnan en hög koncentration av GABA, medan de flesta perifera vävnader har lågt GABA-innehåll, vilket utgör ungefär 1% av GABA-mängden i hjärna. Bland perifera organ är GABA rikligt förekommande i bukspottkörteln, och ny forskning tyder på att bukspottkörtelns GABA-system spelar en viktig roll för att skydda bukspottkörteln och reglera insulinmetabolismen.
GABA syntetiseras av olika organismer, inklusive människor, växter och bakterier. I syntesprocessen produceras GABA från glutamat av glutaminsyradekarboxylas (GAD) enzym som kräver pyridoxal-5′-fosfat (PLP) som kofaktor.
Flera gastrointestinala (GI) bakterier innehåller genen som kodar för GAD (enzym), som är ansvarig för GABA-produktionen. Bland den mänskliga mikrobiotan är Bifidobacterium, Lactobacillus och Bacteroides de mest kända GABA-producenterna. GABA-produktionen av Bifidobacterium och Lactobacillus har studerats utförligt på grund av deras probiotiska funktioner och behovet av probiotisk och fermenterad livsmedelsutveckling. Nya bevis har visat att Bacteroides kan vara det primära släktet i tarmmikrobiotan som påverkar mental hälsa genom regleringen av GABA-produktionen. Jämfört med Bifidobacterium och Lactobacillus är Bacteroides ett av de vanligaste och mest utbredda släktena i den mänskliga tarmmikrobiotan. Nya resultat från djur- och människostudier har visat ett starkt samband mellan psykiska störningar och dysreglering av tarmmikrobiotan kopplad till glutamat-GABA-metabolismen, där förändringar i sammansättningen av Bacteroides var uttalade i gruppen med psykiska störningar.
Omfattande studier har genomförts för att utveckla GABA-rika kosttillskott och fermenterade livsmedel som levererar de hälsofördelar som GABA ger. På senare tid har GABA-produktionen varit inriktad på att söka efter högproduktiva GABA-stammar och optimera tillväxtförhållandena för dessa bakterier. I Japan är livsmedelsindustrin främst intresserad av GABA-produktion eftersom det anses vara en bioaktiv förening som främjar hälsa och kan utnyttjas i utvecklingen av livsmedel för specifik hälsoanvändning.
Fermentering av grönsaker, kött och frukt med hjälp av mjölksyrabakterier är en standardmetod för att bevara och förbättra de kostmässiga och sensoriska egenskaperna hos livsmedelsråvaror. De komplexa näringsämnena i livsmedelsråvaror är en rik källa till vitaminer och mineraler som är nödvändiga för tillväxten av mjölksyrabakterie-stammar, vilket underlättar den mikrobiella produktionen av enzymer och andra metaboliter. Mjölksyrabakterier omvandlar effektivt och snabbt socker till mjölksyra som en primär metabolisk produkt, vilket bidrar till bevarandet av fermenterade livsmedel. Det finns många olika mjölksyrabakterier men de vanligaste är laktobaciller och bifidobakterier. Många av dessa råvaror innehåller betydande mängder glutamat, som kan användas av mjölksyrabakterier för att omvandla glutamat till GABA med hjälp av GAD-enzymet för att öka toleransen mot sura förhållanden. Flera GABA-producerande mjölksyrabakterier har isolerats från ett brett spektrum av fermenterade livsmedel.
De dominerande arterna av GABA-producerande mikroorganismer är Lactobacillus spp., inklusive L. brevis, L. plantarum, L. paracasei, L. buchneri och L. helveticus. Bland dessa producerar Lactobacillus paracasei NFRI 7415, isolerad från fermenterad fisk, höga halter av GABA under lämpliga förhållanden. GABA-producerande mikroorganismer isolerades från ett brett spektrum av fermenterade livsmedel, inklusive ost, yoghurt, te och surdeg samt olika asiatiska fermenterade produkter som kimchi, jeotgal (koreansk fermenterad fisk), nham (fermenterad thailändsk korv, paocai (kinesiska fermenterade grönsaker, kung-som (thailändska fermenterade räkor, och ika-koujizuke (japansk bläckfisk fermenterad med ris) och ika-kurozukuri (japansk bläckfisk fermenterad med bläckfiskbläck).
Trots den stora mångfalden av fermenterade livsmedelsprodukter som finns tillgängliga över hela världen som produkter från olika kulturer och traditioner, är lite känt om de mikroorganismer som är involverade i jäsningsprocessen. Det kan finnas oupptäckta mikroorganismer i traditionella fermenterade produkter som är mer effektiva producenter av GABA och andra föreningar än de som tidigare identifierats och dokumenterats. Dessutom ger kommersiellt tillgängliga fermenterade produkter, såsom kimchi, mer data och information om de mikroorganismer som är involverade i jäsningsprocessen.
Det är allmänt känt inom detta forskningsområde att bakterier, särskilt de med probiotiska egenskaper, kan producera GABA på grund av sin förmåga att uttrycka GAD-gener. Anledningen till att dessa bakterier producerar GABA är dock fortfarande oklar. Det har antagits att GABA produceras under anaeroba och sura förhållanden, vilket gör att bakterier kan överleva i extrema miljöer.
Förutom fermenterade livsmedelsprodukter som främjar GABA-produktion på grund av närvaron av GABA-producerande bakterier, har flera forskare undersökt potentialen hos andra livsmedelsfaktorer som kan inducera GABA-produktion i tarmen. Probiotika, Bifidobacterium och Lactobacillus, och de dominerande tarmbakterierna Bacteroides är de viktigaste GABA-producenterna i den mänskliga tarmen, och livsmedelsfaktorer som kan öka överflödet av dessa tarmbakterier är kandidater för GABA-produktionsinducerande livsmedelsfaktorer. Förutom typiska välkända prebiotika, såsom fruktooligosackarider (FOS), tyder ny forskning på att enzymer som härrör från mikroorganismer, såsom proteaser, lipaser, amylaser och cellulaser, har potential att fungera som prebiotika för att öka probiotika i tarmen. Nyligen genomförda studier har visat att Aspergillus oryzae-härlett proteas i kosten markant ökar förekomsten av både Bifidobacterium och Lactobacillus i blindtarm och inducerar produktionen av olika postbiotika, inklusive GABA. Sammantaget med det faktum att GABA är en icke-proteinogen aminosyra, tyder dessa fynd på att GABA möjligen producerades från förhöjda nivåer av probiotikan Bifidobacterium och Lactobacillus. Nyare studier har visat att andra kostfaktorer, såsom lipas från Penicillium camemberti, som vanligtvis används vid ostproduktion, också inducerar en ökad förekomst av Bifidobacterium och Lactobacillus. Dessa studier tyder på att de matsmältningsenzymer som produceras av Aspergillus och Penicillium utövar prebiotiska liknande effekter genom att öka förekomsten av de GABA-producerande probiotikan Bifidobacterium och Lactobacillus i tarmen, vilket möjligen gör dem effektiva i GABA-produktionen. Samma sak gäller för inulin, som stimulerar GABA-produktionen i tarmen.
Det har varit väl accepterat att dysbios av tarmmikrobiotan är starkt kopplad till människors hälsa, inklusive mental hälsa. Tarmmikrobiota och probiotika påverkar hälsan genom olika mekanismer, inklusive produktion av metaboliter, nyligen definierade som postbiotika, såsom kortkedjiga fettsyror, peptider och aminosyror. Bland dessa postbiotika har GABA fått mycket uppmärksamhet från forskare på grund av dess viktiga roll i nervsystemet och dess starka korrelation med tarmmikrobiotan. Studier har föreslagit att perifer eller cirkulerande GABA huvudsakligen tillskrivs tarmmikrobiotan.
Neurologiska störningar som schizofreni (SCZ), Alzheimers sjukdom (AD) och Parkinsons sjukdom (PD) har kopplats till dysbios på grund av den starka kopplingen mellan tarmen och hjärnan.
Nyligen ledde förändrad tarmmikrobiota och minskad funktion av GABA-systemet i den prefrontala cortex efter kronisk etanolexponering till ångestliknande beteenden. Administrering av Lactobacillus rhamnosus JB-1 förbättrade stressinducerade ångest- och depressionsliknande beteenden hos möss genom att öka GABA-mRNA-uttrycket i hippocampus. Ökad GABA-nivå i tunntarmen (0,03–0,04 mM) av möss med metabolt syndrom som matats med diet inkorporerad med Lactobacillus brevis DPC6108 och DSM32386-stammar förbättrade depressionsliknande beteendet i tvångssimtestet och vilo-stresshormonkortikosteronnivån jämfört med diet med hög fetthalt. Metagenomiska analyser som involverar datauppsättningar insamlade från barn med subkliniska symtom på depression och ångest avslöjade höga metagenomiska läsningar av GAD i grupper med ett högt överflöd av Bifidobacterium adolescentis. Dessutom hade den deprimerade fenotypen en större prevalens av GABA-konsumerande mikroorganismer i de utvalda stammarna av Flavonifractor plautii, Pseudomonas spp., och Acinetobacter spp. sedan den friska fenotypen, vilket gynnar GABA-nedbrytning. Dessutom visade sig ett minskat överflöd av Bacteroides eggerthii vara associerat med en minskning av GABA-syntesen hos personer med stress och ångest, och tarmmikrobiotamodulering genom probiotikatillskott berikade GABA-syntetiserande Bifidobacterium adolescentis och Bifidobacterium longum som lindrade stressrelaterad och ångestsymtom.
En obalans i neuroaktiva föreningar, inklusive GABA, och intestinal dysbios är två viktiga faktorer vid epilepsi och observeras ofta hos människor och hundar. Hos människor fann man att patienter med fyra eller färre anfall per år hade högre fekala bifidobakterier och laktobaciller än de som hade fler än fyra anfall. Denna flora främjar GABA-syntes. Hos hundar hade den epileptiska gruppen ett signifikant minskat överflöd av fekal GABA-producerande och SCFA-producerande bakterier jämfört med kontrollgruppen. Trots svårigheter med implementering, kostefterlevnad och negativa biverkningar är en ketogen diet (eller diet med låg kolhydrathalt och hög fetthalt) en effektiv kostinsats för att behandla epilepsi. Ketogen diet förändrade positivt tarmmikrobiotan genom att öka förekomsten av Akkermansia muciniphila och Parabacteriodes från 4 till 14 dagars behandling, vilket visar en anti-anfallseffekt i ett brett spektrum av anti-epileptiska läkemedelsresistenta anfallsmodeller. Administrering av en ketogen diet tillsammans med Akkermansia muciniphila och Parabacteriodes ökade signifikant hippocampus GABA/glutamat-förhållandet. Probiotisk administrering (flera Lactobacillus-, Bifidobacterium- och Streptococcus-stammar) till läkemedelsresistenta epileptiska patienter minskade antalet anfallsförekomster och ökade serumkoncentrationen av GABA efter en 12-veckors behandling.
Förekomst av höga nivåer av Clostridium spp. i tarmen är associerat med ASD hos patienter med gastrointestinala sjukdomar. Specifikt var 76–87 % av beta2-toxinproducerande Clostridium perfringens signifikant högre hos barn med ASD jämfört med kontrollbarn, vilket indikerar att dessa opportunistiska patogener trivs i omogna eller nedsatta immunsystem. En nyligen genomförd studie har visat att spädbarn med ökad sannolikhet för ASD har en minskad förekomst av Bifidobacterium men en ökad förekomst av Clostridium och Klebsiella jämfört med de med lägre sannolikhet för ASD. Dessutom var fekala GABA-nivåer hos spädbarn med ökad sannolikhet för ASD lägre än de med lägre sannolikhet för ASD, där fekala GABA-nivåer är positivt korrelerade med Bifidobacterium, men negativt korrelerade med Clostridium. Ett lägre överflöd av Prevotella copri, Feacalibacterium prausnitzii och Haemophilus parainfluenzae och minskade koncentrationer av fekal GABA hittades hos barn med ADS jämfört med friska barn.
Däremot fann man ett ökat förhållande av fekalt GABA/glutamat med en högre förekomst av Escherichia/Shigella och en lägre förekomst av Bacteroides hos milda ADS-barn än hos friska barn. Dialister, Escherichia/Shigella och Bifidobacterium var vanligare hos ASD-barn, medan Prevotella, Megamonas och Ruminococcus var vanligare hos friska barn, där GABA-prekursorer, såsom N-karboxietyl-g-aminosmörsyra, glutamylprolin, pyroglutamin syra och gamma-glutamylglycin var högre hos barn med ASD.
Vid ADHD visade magnetisk resonansspektroskopi en signifikant minskning av GABA-koncentrationen i hjärnan hos barn med ADHD. Däremot observerades ökad kortikal GABA-koncentration hos vuxna med ADHD, vilket tyder på att GABA-nivåer kan vara korrelerade med åldern på patienter med ADHD. En nyligen genomförd studie har visat att de fem bästa utarmade bakteriefamiljerna hos spädbarn (6 månader gamla) med ADHD är Lachnospiraceae, Ruminococcus, Bacteroides, Lachnospiraceae och Enterococcus, medan de fem främsta anrikade bakteriefamiljerna är Bacteroides, Dorea, Erysipelotrichaceae, Ruminococcaceae och Dialister. Intressant nog hör 50 % av de utarmade familjerna till Lactobacillales-ordningen, eller mjölksyrabakterier. På grund av det faktum att mjölksyrabakterier är starka GABA-producenter, kan detta tyda på att utarmningen av mjölksyrabakterier i tarmen hos spädbarn med ADHD kan vara relaterad till en minskning av GABA. Å andra sidan, i en fallstudie visade sig en vuxen med ADHD ha ett högt överflöd av Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bacteroides ovatus, Bacteroides uniformis, Fusobacterium ulcerans, Enterocococcus avecoccus och gallinarumterioccus men transplantation av fekal mikrobiota minskade avsevärt förekomsten av dessa bakterier med lindring av ADHD-symtom. Eftersom de flesta av dessa bakterier (Bifidobacterium, Bacteroides och Enterocococcus) är välkända GABA-producenter, kan detta stödja en positiv korrelation mellan GABA och ADHD hos vuxna som tidigare rapporterats. Det verkar troligt att GABA kan spela en roll i patogenesen av ADHD hos barn och vuxna, men möjligen på olika sätt.
Homokarnosin (GABA-l-histidin) är en GABA-innehållande dipeptid som övervägande finns i hjärnan. Det är en analog till den dominerande muskeldipeptiden karnosin (β-alanin-l-histidin). Homokarnosin syntetiseras från GABA och histidin av karnosinsyntas i neuroner och bryts ned av karnosinas. Occipitalbarken, basala ganglierna och livmoderhalssträngen har den högsta humana homokarnosinsyntetas (för närvarande känd som karnosinsyntas) aktiviteten, medan cerebellarbarken har den lägsta. Den finns i större mängder i den mänskliga hjärnan än i andra däggdjurs hjärnor. Homokarnosinkoncentrationen i den obducerade hjärnan varierar från 0,4 mmol/kg i corpus callosum och temporal cortex till 1,0 mmol/kg i thalamus och basala ganglier och varierar oberoende av GABA-koncentrationer. Homokarnosinkoncentrationen är tre gånger till sex gånger högre hos vuxna än hos spädbarn. Nyligen har områden av det mänskliga centrala nervsystemet, särskilt lukt, ryggmärgen, medulla oblongata, thalamus, lillhjärnan, vit substans och frontal cortex, haft en betydande mängd homokarnosin medan den mänskliga CSF innehåller rikligt med homokarnosin.
Även om dess koncentration i hjärnan är hög, förblir funktionen av homokarnosin i hjärnan underutforskad, vilket har lett till en begränsad förståelse av dess höga bibehållna koncentrationer i hjärnan. Flera biokemiska egenskaper hos homokarnosin har emellertid rapporterats.
Till exempel fungerar homokarnosin som ett skyddande medel mot ett brett spektrum av sjukdomstillstånd, inklusive skydd av hjärnans endotelceller från amyloidpeptidinducerad toxicitet och antiinflammatorisk verkan vid ischemiska skador i hjärnan. Homokarnosin uppvisar liknande egenskaper som karnosin när det gäller att skydda Cu- och Zn-superoxiddismutas från oxidativ skada genom en kombination av kopparkelering och peroxylradikalrensning. Dessutom minskar homokarnosin, i kombination med karnosin och anserin, oxidativ skada genom att minska lipidperoxidation och öka antioxidantnivåerna i hjärnan. Många studier har undersökt den biologiska rollen av homokarnosin i hjärnan och andra neurologiska sjukdomar. Därför krävs en grundlig undersökning för att bättre förstå homokarnosins roll.
Eftersom homokarnosin är en GABA-innehållande peptid kan förändringar i GABA-nivåer bidra till förändringar i homokarnosinhomeostas. Denna hypotes stöds av uppfattningen att homokarnosin är en möjlig GABA-reservoar, eftersom cirka 40 % av GABA uppmätt i human CSF är homokarnosin. Dessutom har det antagits att frisättningen av homokarnosin bidrar till glutamat-GABA-cykeln och återspeglar ett adaptivt svar på överskott av extracellulärt glutamat, där en stark linjär korrelation mellan GABA- och homokarnosinkoncentrationer har observerats i friska CSF (GABA-koncentrationen är högre än homokarnosinkoncentrationen).
Homokarnosinhomeostas i hjärnan spelar en avgörande roll i kliniska studier av neurologiska sjukdomar, såsom Alzheimers sjukdom och epilepsi. Låga homokarnosinnivåer kan återspegla minskade fraktionella volymer av homokarnosininnehållande neuroner, och homokarnosinunderskott kan indikera antingen förlust eller dysfunktion av GABA neuroner. Läkemedel kan ges för att förbättra homokarnosinnivåerna i hjärnan. Vigabatrin och gabapentin, kända antiepileptiska läkemedel, förbättrar anfall genom att öka nivåerna av GABA och homokarnosin i hjärnan. Topiramat, ett annat läkemedel mot kramper, förbättrar homokarnosin- och GABA-nivåerna i hjärnan, vilket bidrar till dess potenta antiepileptiska verkan hos patienter med komplexa partiella anfall. Dessutom höjer isoniazidtillskott hos friska patienter homokarnosin- och GABA-koncentrationerna. Som nämnts ovan kan homokarnosin möjligen vara en bra reservoar av GABA i hjärnan, och andra neurologiska störningar, såsom AD, ASD och SCZ, kan associeras med homokarnosin eftersom de kännetecknas av låga GABA-nivåer, och GABA kan inducera homokarnosinproduktion.
Det är värt att nämna att de ovan nämnda neurologiska störningarna förändrar GABA-producerande mikroorganismer i tarmen som påverkar GABA-homeostasen i tarmen och hjärnan. En ökning av överflödet av de välkända probiotikan Lactobacillus och Bifidobacterium inducerar GABA-produktion i tarmen. Hittills är dock den direkta interaktionen och korrelationen mellan homokarnosin och tarmmikrobiotan som påverkas av kosten fortfarande okänd. Nyligen (opublicerade data) upptäckte en grupp förmågan hos Aspergillus-härledda enzymer tillsammans med FOS att uppvisa en tendens att öka hjärn-GABA-nivåerna. Dessutom ökar kostintaget av dessa prebiotiska kopplade enzymer och FOS homokarnosinnivåerna i hjärnan. Dessa fynd tyder på att kostfaktorer kan fungera som en av modulatorerna för GABA- och homokarnosinnivåer i tarmen och hjärnan.
För att sammanfatta har GABA länge varit föremål för rigorös forskning, och dess hälsofördelar har bevisats genom in vitro- och in vivo-experiment. Även om cirkulerande GABA länge har ansetts inte passera blod hjärn-barriären, är GABA:s permeabilitet genom blod hjärn-barriären fortfarande ifrågasatt på grund av motstridiga bevis. Ny forskning har visat att GABA kan vara en potent medlare av tarm-hjärna-axeln, eftersom den är cirkulerande och hjärnnivåerna regleras av mikrobiotan, och att förändringar i GABA-nivåer och mikrobiotasammansättning spelar en roll för att modulera mental hälsa. Generellt, GABA är närvarande vid spårkoncentrationer i blodomloppet. Nya studier har föreslagit att cirkulerande GABA huvudsakligen tillskrivs tarmmikrobiotan. Flera studier har isolerat GABA-producerande bakterier från den mänskliga tarmen såsom Lactobacillus, Bifidobacterium och Bacteroides, och från fermenterade livsmedel, såsom Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc och Weisella. Förutom probiotika har icke-typiska prebiotiska livsmedelsfaktorer, såsom Aspergillus- och Penicillium-härledda enzymer, visat sig stimulera ett ökat överflöd av probiotika och GABA-produktion i tarmen. Kosttillskott med probiotika och probiotikarika produkter förbättrar den kognitiva funktionen hos patienter med neurologiska störningar; lindrar ångest, depression och stress; och ökar cirkulationen och hjärnans GABA-tillgänglighet. Förutom GABA har en dominerande GABA-innehållande hjärnpeptid, homokarnosin, nyligen visat sig vara en möjlig nedströms mediator av GABA i tarm-hjärna-axeln. För närvarande finns det begränsad information om sambanden mellan homokarnosin, tarmmikrobiota och hjärnans funktion. Därför är det av stor vikt att ytterligare undersöka denna fråga eftersom denna information kan bidra till att klargöra hur tarmmikrobiotan och GABA-homokarnosinmetabolismen spelar en roll i hjärnans funktion.
