腸内細菌叢と痛みの関係
線維筋痛症・低炭水化物食
近年、腸内の細菌叢が様々な病気の原因ではないかという主張が見られるようになってきました。
脳腸軸や脳腸相関など、腸と中枢神経・自律神経の相関関係の重要さが言われてきています。
さらに慢性疼痛や線維筋痛症患者にも腸内細菌叢の変化がみられるという研究も出てきました。
徒手療法や運動療法だけではなく、日常の食生活の改善によって痛みの軽減が起こる可能性も示唆されています。
◆腸内細菌叢と痛み
腸内細菌層は炎症性疼痛、頭痛、神経障害性疼痛、オピオイド耐性、末梢性感作、中枢性感作、アルツハイマー病、パーキンソン病、自閉症、うつ病、慢性疼痛と関与している可能性がある。
最近のエビデンスは、腸内細菌叢が炎症性疼痛、頭痛、神経障害性疼痛、オピオイド耐性など、他の多くのタイプの慢性疼痛でも重要な役割を果たすことを示唆している。
腸内微生物叢由来のメディエーターは、末梢感作の誘導のための重要なモジュレーターとして機能し、一次侵害受容ニューロンの興奮性を直接的または間接的に調節する。
中枢神経系では、腸内細菌叢由来のメディエーターが神経炎症を調節し、これは血液脳関門の細胞、ミクログリア、浸潤免疫細胞の活性化を伴い、中枢感作の誘導と維持を調節する。
したがって、腸内細菌叢は末梢および中枢神経系の疼痛を調節し、食事および薬物療法介入による腸内細菌叢の標的化は、慢性疼痛の管理のための新しい治療戦略を表す可能性があることを提案する。
微生物叢腸脳軸（Microbiomeegutebrain axis）は、従来、免疫、神経、ホルモンのシグナルを統合すると考えられている腸と脳の間の双方向の交信を指す。
微生物叢腸脳軸は、恒常性を維持するために双方向に交信する脳、腺、腸、免疫細胞、腸内微生物叢を含む複数の器官で構成されている。
人生の早い時期に投与された抗生物質は、腸内微生物叢の障害を介して、成体マウスの内臓痛の長期にわたる増強をもたらすことが示された。
最近の研究では、腸内細菌叢が末梢神経の外傷によって引き起こされる神経障害性疼痛に重要な役割を果たすことも実証された。
プロバイオティクスの補給は、腸のバリアと腸の透過性を保護し、おそらく腸内微生物叢への介入を介して免疫応答を調節した。
全体として、腸内細菌叢と片頭痛を結び付ける直接的な証拠はまだ不足しているが、腸内細菌叢は脳機能に重大な影響を与えるという事実に基づいて、特に片頭痛の病因に腸内細菌叢が役割を果たしている可能性が示唆された。
腸の微生物叢が、慢性疼痛条件下での末梢神経系の神経興奮性の直接的または間接的な調節において重要な役割を果たす可能性があることを示唆している。
腸内細菌叢に由来する病原体関連分子パターン（PAMP）は、慢性疼痛条件下での末梢感作の重要な要因と考えられている。
したがって、腸内細菌叢に由来する病原体関連分子パターンPAMPは、一次侵害受容ニューロンに直接作用するか、免疫細胞に間接的に作用して神経過興奮を誘導し、末梢感作を引き起こすことにより、末梢感作に寄与する可能性が示唆される。
痛みのシグナル伝達に著しく影響を与える可能性のある多くの神経伝達物質および神経調節物質は、腸内微生物叢によって生成される。
実際、プロバイオティクスによる治療は、関節リウマチ患者の痛みを軽減し、生活の質を改善することが示された。
腸内細菌叢は、アルツハイマー病、パーキンソン病、自閉症、うつ病、慢性疼痛などの神経疾患の発症に重要な役割を果たすことが認められている。
痛みにおける腸内細菌叢の役割についての我々の理解はまだ初期段階にあるが、腸内細菌叢の調節不全は内臓痛、炎症性疼痛、神経障害性疼痛、片頭痛、およびオピオイド耐性に関与することが示唆されている。
Pain regulation by gut microbiota: molecular mechanisms and therapeutic potential
Ran Guo, Li-Hua Chen, Chungen Xing and Tong Liu
◆膝関節症と低炭水化物食
変形性膝関節症患者を低炭水化物食にしたら疼痛が軽減されたという研究。
変形性膝関節症の65歳から75歳までの21人の成人（男性9人、女性12人）参加者は、2種類の食事介入（低炭水化物[LCD]、低脂肪[LFD]）のいずれかに従うか、12週間にわたって通常どおり食事を続ける（コントロール[CTRL]）ように求められた。
12週間にわたって、低炭水化物/LCDは低脂肪/LFDおよび通常通り/CTRLと比較して、いくつかの機能的疼痛課題における疼痛強度および不快感、ならびに自己申告による疼痛を軽減した。
低炭水化物/LCDは、低脂肪/LFDおよび通常通り/CTRLと比較して、酸化ストレスとアディポカインレプチンも大幅に削減した。
※アディポカインとは脂肪細胞から分泌される生理活性物質の総称
酸化ストレスの減少は、機能的疼痛の減少に関連していた。酸化ストレスは機能的疼痛に関連している可能性があることを示唆する証拠を提示し、低炭水化物/LCD介入を通じて酸化ストレスを低下させると、疼痛が緩和され、オピオイド薬の代替になる可能性がある。
以前の研究では、食事で消費される高レベルの炭水化物は、炎症誘発性サイトカインの産生を増加させると思われる炎症誘発性プロセスである、最終糖化最終産物（AGE）の形成につながることが示されている。
CRPレベルの上昇は慢性疼痛の危険因子であり、疼痛感受性の上昇とも関連している。
ラットでの以前の研究では、炭水化物と脂肪を多く含む食事は、脊髄のミクログリアの活性化を高め、末梢炎症を増加させ、ラットおよびマウスの炎症性損傷後の過敏症を延長することが示されている。
さらに、低炎症食は、同じ炎症性損傷の後、より迅速な回復と疼痛過敏症の低下につながることを示した。
低炭水化物/LCDグループは、最初の3週間は1日の総（正味ではない）炭水化物摂取量を20g/dに制限するよう指示され、必要に応じて1日摂取量を40 gに増やすことも許可された。
脂肪は制限されておらず、タンパク質（肉、卵）も制限されていない。
果物は制限されており、野菜は限られた量で許可されていた（葉物野菜の1日に2カップ、でんぷん質のない野菜を1日に1カップなど）。
私たちのパイロットデータは、低炭水化物/LCDが機能的疼痛、レプチン、酸化ストレス、自己申告による疼痛対策を軽減し、生活の質を向上させるという有望な結果を示した。
わずか12週間で、この集団の生活の質と機能的疼痛が大幅に改善された。
これは、酸化ストレスの減少の結果である可能性がある。
The Effect of Low-Carbohydrate and Low-Fat Diets on Pain in Individuals with Knee Osteoarthritis
Larissa J. Strath, Catherine D. Jones, MSPH, Alan Philip George, Shannon L. Lukens, Shannon A. Morrison, PhD, CRNP, Taraneh Soleymani, MD, Julie L. Locher, PhD, Barbara A. Gower, PhD, and Robert E. Sorge, PhD
◆線維筋痛症と腸内細菌層
線維筋痛症と腸内微生物叢とは相関性があるという研究。
156人の参加者のうち、77人が線維筋痛症患者であり、79人がコントロール参加者だった。
線維筋痛症を持つ77人の女性と79人のコントロール参加者の微生物叢を16S rRNA遺伝子増幅と全ゲノム配列決定を使用して比較した。
※16S rRNA遺伝子＝リボソームを構成するRNA。微生物叢の組成の変動は、他の生得的または環境的変数よりも線維筋痛症関連の変数によって説明され、線維筋痛症の臨床指標と相関していた。
同様に、慢性疲労症候群（CFS）の患者は、線維筋痛症といくつかの症候性の特徴を共有しており、腸の微生物叢とメタボロームのプロファイルが変化していることが示された。
最後に、いくつかのリウマチ患者、関節リウマチや脊椎関節症などの疾患も、マイクロバイオームの変化が報告されていた。
これらの結果は、マイクロバイオームの組成が線維筋痛症の診断を示す可能性があることを示唆している。
しかし、より高解像度で調査した場合、腸内微生物叢の組成は線維筋痛症患者に有意な変化を示した。
これらの違いは、複数の分析アプローチを使用して独立して明らかであり、線維筋痛症の糞便微生物叢の明確なパターンを明らかにした。
線維筋痛症の診断とその臨床的特徴（痛み、疲労、認知症状）は、人口統計学的、人体計測的、食事の変数、併存疾患、薬物消費など、他の共変量よりも多くの微生物叢の変動を説明した。
いくつかの分類群の豊富さと、痛みの強さ、痛みの分布、疲労、睡眠障害、認知症状など、線維筋痛症関連の症状の重症度との定量的な関連性を観察しました。
線維筋痛症は、IB/過敏性腸症候群 、CFS/慢性疲労症候群 、IC/間質性膀胱炎を含むいくつかの症候群と臨床的特徴を共有している。
腸内微生物叢の特定の変化が、これらのすべての症候群で報告された。
この研究の結果は、線維筋痛症における腸内微生物叢の変化の証拠を提供する。
Altered microbiome composition in individuals with fibromyalgia
Amir Minerbia, Emmanuel Gonzalezb, Nicholas J.B. Breretond, Abraham Anjarkouchiane, Ken Dewarc, Mary-Ann Fitzcharlesa, St ´ ephanie Chevaliere, Yoram Shir
◆まとめ
これらのことから、腸内細菌叢は
・炎症性疼痛、頭痛、神経障害性疼痛、オピオイド耐性、末梢性感作、中枢性感作、アルツハイマー病、パーキンソン病、自閉症、うつ病、慢性疼痛と関与している。
・線維筋痛症などの慢性疼痛と関係している。
ことが分かります。
さらに低炭水化物食に変え、炎症を起こしにくくすることで疼痛が軽減する可能性も示唆されています。
◆考察
個人的意見として慢性疼痛に関しては、腸内環境の改善や変化によって、痛みの軽減が起こり得ると思います。
薬、ブロック注射、認知行動療法、徒手療法、運動療法などで痛みが改善しいない場合は、日ごろの食生活の改善を提案してみてはいかがでしょうか？
バイオサイコソーシャルだけではなく、食も痛みと関連性があります。
バイオの中に当たり前ですが、腸内環境もあり、そこに食が作用していくことを見直してみてはいかがでしょうか？
