Бактерии и мозг: кто кем управляет?
По последним данным вкишечникеживет не меньше40 триллионов бактерий. Для сравнения: тело человека состоит из 30 триллионов клеток. Получается, мы-бактерии больше, чем мы-люди. Всего разновидностей внутренних жителей больше тысячи, они еще не все изучены, активную влиятельную часть микробиома составляет 30-40 видов бактерий. Кишечник обладает способностью бороться с патогенами и стремится сбалансировать флору в пользу полезных внутренних жителей, но неправильное питание и образ жизни могут этому помешать.
Бактериипитаютсяэнергией и пищей, которую мы им поставляем, и дают обратную связь. Некоторые виды приносят нам пользу, расщепляя пищевые волокна на короткоцепочечные жирные кислоты, которые мы затем можем усваивать и использовать. Они метаболизируют ряд соединений и играют роль в синтезе витаминов B и K.
С другой стороны, недавниеисследования показывают, что нарушение регуляции кишечных бактерий приводит квоспалительными аутоиммунным заболеваниям.
Наука только начала раскрывать секреты влияния микробиома на здоровье. Последнее и, пожалуй, самое замечательное открытие — способность кишечных бактерий управлять нашим мозгом и поведением.
Pexels
Как связаны мозг и кишечник?
Процессы в нашем кишечнике — жизненно важны. Если кишечник пустой — мозг должен знать об этом. Если есть проблемы с переработкой и усвоением пищи, мозг обязательно должен быть извещен. Как и об атаке патогенных микроорганизмов. Связь между мозгом и кишечником — гормональная, иммунологическая и нервная, производится через центральную и кишечную нервную систему. В совокупности они называются «ось кишечник-мозг».
Удивительно, как мозг может «общаться» с кишечником, но связь очевидна: например, при сильном стрессе последний освобождается.
Недавно ученые открыли новые слои взаимосвязи верха и низа, в частности, доказали, что микробиом влияет на ось «мозг-кишечник». Добавилась третья составляющая, науке еще предстоит много открытий, как зависит наше настроение и психическое состояние от бактерий. Вот что уже удалось выяснить.
Стресс и кишечник
На стресс реагирует еще одна ось, ГГН: гипофиз-гипоталамус-надпочечники (она во многом отвечает за память и эмоции). В результате высвобождается гормон стресса кортизол, который в свою очередь, вмешивается в работу нейронов и клеток кишечника (в том числе иммунных и тех, которые стимулируют сосуды, эпителий и синтезируют серотонин). То естьстрессмгновенно доходит до кишечника и влияет на его работу, наш иммунитет и количество гормона счастья (а от него зависит настроение). С другой стороны на эти же клетки влияют и кишечные бактерии. Как именно — ученые разбираются, но уже точно ясно, что это двусторонний диалог.
Pexels
Как связаны микроб и психика
Уже20 лет назад обнаружилисьпервые свидетельства того, что микробы могут контролировать нашу умственную деятельность. После того, как больным с печеночной энцефалопатией (заболеванием мозга, вызванным нарушениями в печени) дали антибиотики, функции мозга начали восстанавливаться.
Позже исследования показали, что тревожность,депрессияи другие душевные состояния появляютсяне без участия микробиома. Еще одно важноенаблюдение связывало дисбактериоз(микробный дисбаланс) саутизмом.
В 2004 году исследователи отметили, что у мышей, выведенных без кишечных бактерий, была повышенная реакция оси ГГН на стресс. Дальнейшие исследования с использованием подобных стерильных мышей показали, что отсутствие у них кишечных бактерийизменяет функцию памяти. Правда, с людьми связать сложно, так как не существует человек без бактерий.
В других исследованиях изучались эффекты нейроактивных соединений, которые вырабатывает кишечная флора, различия в кишечной флоре людей с психическими или неврологическими особенностями.
Но в целом пока ученые не нашли ответ, что первично — «курица или яйцо», то есть было ли психическое заболевание вызвано изменением флоры кишечника или наоборот — же психическое заболевание и измененные модели поведения привели к изменению баланса бактерий. Или существует двустороннее взаимодействие?
Как кишечная флора моделирует мозг?
Стресс увеличивает проницаемость слизистой оболочки кишечника; это дает бактериям более легкий доступ как к иммунной системе, так и к нейронным клеткам кишечной нервной системы.
Также ученые нашли, как бактерии могут активировать цепи стресса, напрямую воздействуя наблуждающий нерв(черепной нерв, который идет от мозга к брюшной полости).
А мыши без бактерий показали, что их сенсорные нейроны кишечной нервной системы (частицы, передающие сигналы мозгу) былималоактивными, пока им не начинали вводить пробиотики (полезные бактерии).
Unsplash
Какие пробиотики влияют на психику?
Ученые провели25 исследований на животных и 15 — на людях, давая им принимать бифидо- и лактобактерии в течение 2-4 недель (правда, перевод результатов тестов на животных в человеческую плоскость — хитрая игра, но выводы сделать можно). Вот что обнаружили ученые:
«Этипробиотикипоказали эффективность в улучшении поведения, связанного с психическими расстройствами, включая тревогу, депрессию, расстройство аутистического спектра, обсессивно-компульсивное расстройство и функции пространственной и непространственной памяти».
Другое исследование, опубликованное в PLOS One, показало, что возрастное снижение памяти можнообратить вспятьу крыс, изменив уровни актинобактерий и бактериоидов в их кишечнике с помощью пробиотиков.
Авторы приходят к выводу: «Данные подтверждают мнение о том, что кишечной микробиотой можно манипулировать, чтобы положительно повлиять на функцию нейронов».
А что дальше?
Исследования не прекращаются, ученые нацелены на создание лекарств от психических заболеваний, влияющих в первую очередь на микрофлору.
Микробиом может стать системой раннего предупреждения об определенных заболеваниях или даже диагностическим инструментом.
На данный момент все, что мы можем сделать, — это поразмышлять о влиянии бактерий на наше повседневное состояние ума. Правда удивительно: какими бы умниками мы себя ни считали, наш мозг частично под контролем одноклеточных форм жизни.
Возможно, нам стоит помнить, что бактерии появились раньше нас на миллиарды лет и с большой вероятностью переживут наш вид еще на миллиарды лет.
А нам уже сейчас стоит позаботиться о полезной микрофлоре, есть больше клетчатки и ферментированных продуктов, мене сахара и быстрых углеводов, чтобы чувствовать себя психически более здоровыми.