Τα τελευταία χρόνια, η επίδραση του εντερικού μικροβιώματος στην ανθρώπινη υγεία, και ιδιαίτερα στη λειτουργία του εγκεφάλου, έχει προσελκύσει αυξανόμενο ενδιαφέρον. Οι μικροοργανισμοί που κατοικούν στο έντερο συμμετέχουν σε μια σειρά από βιοχημικές διεργασίες που ρυθμίζουν τον άξονα εντέρου–εγκεφάλου, επηρεάζοντας τη νευροδιαβίβαση, τη φλεγμονή και την ακεραιότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Έχει διαπιστωθεί ότι η διατροφή αποτελεί βασικό παράγοντα που επηρεάζει την κατάσταση του εντερικού μικροβιώματος, καθώς συγκεκριμένα διατροφικά συστατικά μπορούν να τροποποιήσουν τη σύνθεση και τις λειτουργίες του.

Προκαταρκτικές μελέτες σε ζωικά μοντέλα και εργαστηριακά πειράματα δείχνουν ότι δίαιτες πλούσιες σε φυτικές ίνες, πολυφαινόλες και ενώσεις με αντιφλεγμονώδεις ή αντιοξειδωτικές ιδιότητες υποστηρίζουν τη διαφοροποίηση και την υγεία του μικροβιώματος. Ιδιαίτερα οι αντιοξειδωτικές ουσίες — ενώσεις που βρίσκονται σε αφθονία σε φρούτα, λαχανικά, ξηρούς καρπούς και μπαχαρικά — έχουν τραβήξει το ενδιαφέρον των ερευνητών, λόγω του πιθανού τους ρόλου όχι μόνο στη μείωση του οξειδωτικού στρες αλλά και στη ρύθμιση του εντερικού μικροβιώματος. Οι αντιοξειδωτικές ενώσεις ενδέχεται να επηρεάζουν το μικροβίωμα μέσω διαφόρων μηχανισμών, όπως η αλλαγή του οξειδοαναγωγικού περιβάλλοντος στο έντερο, η ρύθμιση της δραστηριότητας βακτηρίων που εμπλέκονται στη ζύμωση και την παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας, και η μείωση της φλεγμονής του εντέρου, κάτι που μπορεί να ευνοήσει την ανάπτυξη ωφέλιμων μικροβιακών ειδών. Αυτές οι αλλαγές μπορεί να επηρεάσουν έμμεσα τη λειτουργία του εγκεφάλου μέσω της βελτίωσης της ισορροπίας των νευροδιαβιβαστών και της ακεραιότητας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού.

Ωστόσο, παραμένουν πολλές προκλήσεις για την πλήρη κατανόηση της επίδρασης των αντιοξειδωτικών στον ανθρώπινο οργανισμό. Ένα βασικό πρόβλημα είναι η βιολογική και χημική ποικιλομορφία των αντιοξειδωτικών, που προσθέτει πολυπλοκότητα στη δράση τους και δυσκολεύει την πρόβλεψη θεραπευτικών επιδράσεων. Τα αντιοξειδωτικά περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα ενώσεων, από βιταμίνες όπως η C και η E, μέχρι πολυφαινολικές ενώσεις φυτικής προέλευσης, αλλά και ενδογενείς ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων ενζύμων όπως η υπεροξειδική δισμουτάση και μη ενζυμικών αντιοξειδωτικών όπως η γλουταθειόνη. Είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι η υπεροξειδική δισμουτάση δεν είναι άμεσο αντιοξειδωτικό αλλά ένζυμο που διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στους αμυντικούς μηχανισμούς του κυττάρου. Κάθε μία από αυτές τις ομάδες έχει μοναδικές ιδιότητες, διακριτούς μηχανισμούς δράσης και διαφορετικές βιοχημικές οδούς, καθιστώντας δύσκολη τη γενίκευση των επιδράσεων των επιμέρους αντιοξειδωτικών. Επιπλέον, η δραστηριότητα των ενζυμικών αντιοξειδωτικών μπορεί να επηρεαστεί από τη διατροφική πρόσληψη, ιδιαίτερα από τρόφιμα πλούσια σε πολυφαινόλες, οι οποίες είναι γνωστές για τη ρύθμιση της κυτταρικής αντιοξειδωτικής ικανότητας.

Επιπροσθέτως, οι επιδράσεις των αντιοξειδωτικών είναι έντονα εξαρτώμενες από τη δόση. Σε χαμηλές δόσεις, τα αντιοξειδωτικά μπορεί να έχουν προστατευτική δράση, υποστηρίζοντας τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης και άμυνας του οργανισμού. Όμως, σε υψηλότερες δόσεις, κάποια αντιοξειδωτικά μπορεί να παρουσιάζουν προ-οξειδωτική δράση, οδηγώντας σε υπερπαραγωγή ελευθέρων ριζών και πιθανή κυτταρική βλάβη. Αυτή η δράση έχει τεκμηριωθεί για ορισμένες πολυφαινόλες και για συμπληρώματα που περιέχουν υψηλές δόσεις βιταμίνης Ε και β-καροτίνης. Ακόμη, οι αντιοξειδωτικές και προ-οξειδωτικές δραστηριότητες συγκεκριμένων ενώσεων δεν εξαρτώνται μόνο από τη δόση αλλά μπορεί να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ διαφορετικών οργανισμών λόγω διαφορών στο μεταβολισμό, τα ενζυμικά συστήματα, τη βιοδιαθεσιμότητα και την οξειδωτική κατάσταση. Για παράδειγμα, ορισμένα φυτικά εκχυλίσματα και απομονωμένες πολυφαινόλες μπορεί να λειτουργούν ως αντιοξειδωτικά σε ένα είδος, ενώ να εμφανίζουν προ-οξειδωτικές ιδιότητες σε ένα άλλο. Αυτές οι διαφορές υπογραμμίζουν ότι ο προσδιορισμός των βέλτιστων δόσεων και η κατανόηση των μηχανισμών που ευθύνονται για τη μετάβαση από την προστατευτική στη βλαπτική δράση αποτελούν βασικές προκλήσεις στην έρευνα των αντιοξειδωτικών.

Εκτός από τη δια-ειδική μεταβλητότητα, το τοπικό περιβάλλον, όπως το pH, η συγκέντρωση των αντιδραστικών ειδών οξυγόνου και η παρουσία άλλων βιοδραστικών ενώσεων, μπορεί επίσης να επηρεάσει τη δράση των αντιοξειδωτικών. Ορισμένα αντιοξειδωτικά ενδέχεται να συμπεριφέρονται διαφορετικά υπό ποικίλες συνθήκες οξειδωτικού στρες, εμφανίζοντας προστατευτική δράση σε συνθήκες μέτριου στρες, αλλά συμβάλλοντας σε οξειδωτική βλάβη σε περιβάλλοντα έντονης οξειδωτικής πίεσης. Αυτές οι δυναμικές αλληλεπιδράσεις υπογραμμίζουν την ανάγκη για πιο ολοκληρωμένες μελέτες που να λαμβάνουν υπόψη όχι μόνο τη δόση αλλά και το βιολογικό πλαίσιο και περιβαλλοντικούς παράγοντες για καλύτερη κατανόηση του διπλού ρόλου των αντιοξειδωτικών.

Επιπλέον, η ετερογένεια των αντιοξειδωτικών σημαίνει ότι η βιοδιαθεσιμότητα και η σταθερότητά τους μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη μορφή χορήγησης, όπως από του στόματος ή ενδοφλεβίως, και την πηγή, όπως συμπληρώματα ή φυσικά τρόφιμα. Τα αντιοξειδωτικά που περιέχονται στα τρόφιμα συχνά δρουν συνεργιστικά με άλλα θρεπτικά συστατικά, ενώ τα απομονωμένα συμπληρώματα μπορεί να μην παρουσιάζουν την ίδια αποτελεσματικότητα και ενδέχεται να προκαλέσουν διαφορετικά αποτελέσματα στην υγεία. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει ένας ενιαίος και καθολικός μηχανισμός δράσης για τα αντιοξειδωτικά, η αποτελεσματικότητα και οι πιθανοί κίνδυνοι τους είναι δύσκολο να προβλεφθούν και εξαρτώνται από τις ειδικές φυσιολογικές και μεταβολικές συνθήκες των ατόμων που μελετώνται.

Παρόλο που οι μελέτες για τις επιδράσεις της συμπληρωματικής χορήγησης αντιοξειδωτικών στο εντερικό μικροβίωμα και στις εγκεφαλικές λειτουργίες αυξάνονται, τα ευρήματα παραμένουν αντικρουόμενα λόγω μεθοδολογικών διαφορών και μεταβλητότητας του πληθυσμού. Οι περισσότερες ενδείξεις προέρχονται από προκλινικές μελέτες σε εργαστήριο και σε ζωικά μοντέλα, κυρίως σε ποντίκια και αρουραίους, στα οποία επάγονται νευροεκφυλιστικές νόσοι όπως η νόσος Αλτσχάιμερ ή Πάρκινσον σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Αν και αυτά τα μοντέλα παρέχουν πολύτιμες γνώσεις για τους βιοχημικούς και φυσιολογικούς μηχανισμούς που διέπουν τις αλληλεπιδράσεις του άξονα εντέρου–εγκεφάλου, η μεταφορά αυτών των ευρημάτων στον ανθρώπινο πληθυσμό παραμένει μια μεγάλη πρόκληση. Αυτό οφείλεται εν μέρει στις δια-ειδικές διαφορές στο μεταβολισμό και στην πολυπλοκότητα του ανθρώπινου μικροβιώματος, γεγονός που σημαίνει ότι τα αποτελέσματα από ζωικά μοντέλα μπορεί να μην αντανακλούν πλήρως τα θεραπευτικά αποτελέσματα ή τις πιθανές παρενέργειες στον άνθρωπο. Η γεφύρωση των προκλινικών ευρημάτων με την κλινική πράξη απαιτεί περαιτέρω έρευνα σε ανθρώπους για την επιβεβαίωση της αποτελεσματικότητας και της ασφάλειας.

Πηγή: Hyży, A., Rozenek, H., Gondek, E., & Jaworski, M. (2025). Effect of Antioxidants on the Gut Microbiome Profile and Brain Functions: A Review of Randomized Controlled Trial Studies. Foods, 14(2), 176. https://doi.org/10.3390/foods14020176