Как микробиом кишечника влияет на нас

Многие из нас живут и полагают, что могут управлять своими эмоциями, мыслями и поведением. Ха! Скажите это бактериям в кишечнике! Похоже, что микробиом влияет на нас сильнее, чем мы думали.

Микробиота кишечника — это сообщество микроорганизмов, в основном бактерий, которые живут в желудочно-кишечном тракте и помогают переваривать пищу, усваивать питательные вещества, обеспечивать иммунный ответ.

Кишечная микробиота распределена по желудочно-кишечному тракту. Профиль микробиома каждого человека индивидуален, хотя количество и распределение филотипов бактерий по кишечнику у здоровых людей схожи. Два наиболее значимых типа — Фирмикуты (Firmicutes) и Бактероиды (Bacteroides), составляющие не менее 75% микробиома. Бактерии-симбионты в кишечнике выполняют важные метаболические и физиологические функции для хозяина.

Откуда взялись бактерии в кишечнике человека?

Младенцы наследуют свой первый кишечный микробиом во время вагинальных родов или грудного вскармливания. Позже микробиом человека дополняют новые бактерии — из-за рациона и других факторов окружающей среды.

Кишечник и мозг влияют друг на друга. Ось «кишечник — мозг» связывает эмоциональные и когнитивные области мозга с физиологическими процессами пищеварительной системы.

Эта сложная сеть соединяет центральную нервную систему (ЦНС), состоящую из головного и спинного мозга, и энтеральную нервную систему (ЭНС) в кишечнике через биохимические и физические пути.

ЭНС — отдельный мозг кишечника?

Можно сказать и так. ЭНС — сложная система в слизистой оболочке кишечника, в которой содержится от 200 до 600 миллионов нейронов. Эта огромная нейронная сеть тянется от пищевода до прямой кишки — некоторые называют ее «вторым мозгом». Только ЭНС не обрабатывает мысли и эмоции, а отвечает за другие сложные процессы: пищеварение, всасывание питательных веществ, регуляцию моторики кишечника. У «второго мозга» кишечника есть свои рефлексы и способности, что позволяет ему, независимо от ЦНС, адаптироваться к различным процессам в кишечнике в режиме онлайн. Похоже, что кишечник вообще может справляться самостоятельно, без управления со стороны мозга. Правда, в реальных условиях кишечник и мозг взаимодействуют друг с другом, поддерживая баланс всех систем в организме через свою сложную коммуникационную сеть.

4 основных типа коммуникации кишечника и мозга

Исследования на животных показали, что между кишечником и мозгом существуют двусторонние пути коммуникации, которые можно разделить на четыре основных категории.

Какую роль ось «кишечник — мозг» играет в развитии заболеваний человека — всё еще изучают.

Изучение оси «кишечник — мозг» существенно повлияло на психиатрию. Оказалось, что кишечный микробиом связан с развитием некоторых психических расстройств, например, большого депрессивного расстройства (БДР) и биполярного аффективного расстройства (БАР).

Микробиом сильно влияет на ось «кишечник — мозг». Микробиота кишечника не только реагирует на нейромедиаторы мозга, но и сама вырабатывает их: например, серотонин, дофамин, норадреналин и ГАМК, которые влияют на наши эмоции и поведение.

Получается, можно лечить расстройства, воздействуя на микробиом?

Пока рано утверждать наверняка, но есть предварительные доказательства того, что лечение, основанное на микробиоте, может быть полезным для людей с расстройствами настроения, такими как депрессия и тревожность. Также у людей с расстройством аутистического спектра (РАС) и расстройствами настроения наблюдается дефицит некоторых видов бактерий в кишечнике. Однако пока непонятно, насколько этот дефицит способствует возникновению аутизма или расстройств настроения.

Лечение тревожных расстройств

Похоже, что у людей с тревожными расстройствами часто наблюдаются изменения микробиоты кишечника: снижение микробного разнообразия и уменьшение числа бактерий, которые вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты. А пробиотики рода Лактобациллы (Lactobacillus) могут снижать тревожность за счет изменения состава микробиоты кишечника. Но это лишь предварительные данные, и нужны дальнейшие исследования этого механизма лечения и масштабные испытания на людях.

Лечение депрессии

Исследование двух больших групп европейцев показало, что у людей с депрессией отсутствует несколько видов кишечных бактерий: Копрококки (Coprococcus) и Диалистеры (Dialister). Правда, это ничего не говорит о причинно-следственных связях, а значит, этот факт нуждается в дальнейшем изучении.

В качестве одного из методов лечения депрессии предлагают фекальную трансплантацию: трансплантация кала подразумевает перенос обработанного в медицинских целях образца кала из кишечника одного человека в кишечник другого. Некоторым пациентам с депрессией этот способ помог почувствовать себя лучше.

Некоторые исследования выявили связь между одним видом кишечных бактерий, Морганелла моргана (Morganella morganii), и депрессией, но непонятно, способствует эта бактерия развитию заболевания или нет.

Исследователи Гарвардской медицинской школы выявили биологический механизм, который подтверждает: Морганелла моргана влияет на психическое здоровье. Похоже, что бактерия вырабатывает в кишечнике метаболит, который стимулирует воспаление и провоцирует развитие депрессии. Это аминоспирт, в котором центральная молекула глицерина замещена диэтаноламином (ДЭА). Эта аномальная молекула активирует иммунный ответ, стимулируя высвобождение воспалительных белков, цитокинов, например, интерлейкина-6 (ИЛ-6).

ИЛ-6, вероятно, связан с большим депрессивным расстройством, а Морганелла моргана — с диабетом 2-го типа и воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК): например, болезнью Крона и язвенным колитом.

Чтобы утверждать, что ДЭА — метаболит Морганелла моргана — главная причина БДР, нужны дальнейшие исследования. Группа ученых предлагает добавить ДЭА в список биомаркеров, которые используют для выявления некоторых случаев депрессии.

Вероятно. Питание влияет на состав и работу микробиоты кишечника. Например, пребиотиками, которые не перевариваются в желудке, питаются бактерии в кишечнике. Возможно, они улучшают настроение и облегчают симптомы депрессии. Каким образом? Предположительно, они провоцируют синтез нейромедиаторов, выработку короткоцепочечных жирных кислот бактериями и предотвращают воспаления.

То есть нужно есть больше пребиотиков и пробиотиков? А что насчет добавок?

Польза для здоровья доступных в настоящее время пробиотиков и пребиотиков окончательно не доказана, а избыточные ограничения микробиомной диеты не всегда обоснованы. Оптимальным вариантом является разнообразное и сбалансированное питание по методу тарелки и с учетом пищевой пирамиды. В вашем рационе должны быть овощи и фрукты, цельнозерновые и бобовые (если нет на них аллергии), продукты с клетчаткой, ферментированные продукты: кефир, йогурт, квашеная капуста и другие.

Есть предположение, что диета с высоким содержанием пребиотиков может улучшить настроение и сон, снизить тревожность и стресс у взрослых с умеренным психологическим стрессом и низким потреблением пребиотиков. А вот сочетание диеты с высоким содержанием пребиотиков и пробиотических добавок, вероятно, не оказывает положительного влияния на психическое здоровье. Но однозначные выводы делать пока рано.

Хотя связь между питанием и психическим здоровьем существует, важно понимать, что питание — это не способ лечения психических расстройств, а лишь возможное дополнение к основному лечению: психотерапии и медикаментам.

Эксперимент «Лунный дворец 365» показал, что кишечная микробиота сильно влияет на поддержание и улучшение психического здоровья в условиях длительной изоляции. Ученые определили четыре потенциальных психобиотика — вещества, которые позитивно влияют на микробиом и психическое здоровье. Эксперимент «Лунный дворец 365» проводили в рамках подготовки к будущим долгосрочным космическим миссиям, например, на Луну или Марс. Результаты приближают нас к пониманию роли кишечной микробиоты в психическом здоровье млекопитающих во время космического полета и помогают снизить риски для психического здоровья экипажа во время будущих длительных космических экспедиций.

Микробиом кишечника да и сам кишечник — удивительные и сложные системы, которые все еще активно изучают. Похоже, что изучение микробиоты кишечника поможет людям лечить некоторые психические заболевания и лучше разобраться в том, как микробиом влияет на наши эмоции и поведение.