Oś mózgowo-jelitowa to dwukierunkowy system komunikacji między ośrodkowym układem nerwowym a przewodem pokarmowym.
Serotonina działa jako kluczowy neuroprzekaźnik na obu końcach tej sieci.
Coraz więcej dowodów wskazuje na kluczową rolę mikrobiomu jelitowego w regulowaniu normalnego funkcjonowania tej osi.
W szczególności staje się jasne, że wpływ drobnoustrojów na metabolizm tryptofanu i układ serotoninergiczny może być ważnym węzłem w takiej regulacji.
Występuje również znaczne nakładanie się zachowań, na które wpływa mikrobiota jelitowa i tych, które opierają się na nienaruszonej neurotransmisji serotoninergicznej.
Rozwijający się układ serotoninergiczny może być podatny na zróżnicowane wzorce kolonizacji drobnoustrojów przed pojawieniem się stabilnej, podobnej do dorosłej mikroflory jelitowej.
Z drugiej strony zmniejszona różnorodność i stabilność mikroflory jelitowej może dyktować problemy zdrowotne związane z serotoniną u osób starszych.
Mechanizmy leżące u podstaw związane są ze zdolnością mikroflory jelitowej do kontrolowania metabolizmu tryptofanu gospodarza wzdłuż szlaku kinureniny, tym samym jednocześnie zmniejszając frakcję dostępną do syntezy serotoniny, zwiększając produkcję neuroaktywnych metabolitów.
Enzymy tego szlaku są immunologiczne i reagują na stres, a oba systemy wspierają oś mózgowo-jelitową.