Бактерії роблять кишечник робить нас щасливими Спектр науки
Бактерії: кишечник робить нас щасливими?
Їжа для гарного настрою? Неодноразово обговорюється, чи може людина вплинути на свій стан душі шляхом вибору їжі. Вважається, що шоколад і макарони роблять вас щасливими, але риба з її омега-3 жирними кислотами також захищає від депресивного настрою. Все це навряд чи було задокументовано; шоколад доводиться їсти в жахливих кількостях, щоб відчути момент щастя.
Однак з новими висновками про вплив кишкової флори на здоров’я людини зараз ходять чутки, чи мікробна суміш у травному органі може не відігравати певної ролі у душевному стані. Це також підтверджується тим фактом, що велика кількість хворих на шлунково-кишковий тракт страждає на психічні розлади. Синдром подразненого кишечника пов'язаний з депресією або тривожними розладами приблизно у 50 відсотків постраждалих. І навпаки, аутисти часто страждають від кишкових проблем. Тож чи допомагають пробіотичні йогурти проти депресії? Чи відганяє квашена капуста тривожні розлади? Дієта може зменшити симптоми аутизму?
Чи існує вісь кишечник-мозок?
Це звучить абсурдно - але це було б логічним висновком з численних досліджень на тваринах і пробірках, які зараз проводяться на тему "осі мікробіома і мозку". Вже давно відомо, що бактеріальні інфекції також можуть впливати на настрій. Це відбувається через імунну систему: певні маркери запалення, такі як цитокіни, потім регулюються, в результаті чого симптоми депресії, тривожність та симптоми хронічної втоми погіршуються. Однак деякі дослідники, такі як Марк Лайт з Техаського університету, вважають, що повинен існувати інший спосіб впливу мікроорганізмів на мозок: У початковому дослідженні він дав мишам невелику кількість збудника діареї Campylobacter jejuni, що є більш страшним Поведінка - але без ознак зараження. Лайт вважає, що інформація передається через блукаючий нерв.
Блукаючий нерв проходить через хребет і з'єднує мозок з кишечником, по еферентних шляхах передаються сигнали від мозку в травний тракт, тоді як аферентні судинні пучки передають інформацію з кишечника у верхню кімнату. Особливо бере участь лімбічна система, яка відповідає за обробку почуттів. У нещодавно опублікованому дослідженні ETH Zurich дослідники, що працюють з Мелані Кларер, розірвали аферентні шляхи у мишей. Потім тварини піддавалися ситуаціям, що породжують страх і стрес, наприклад, яскраво освітленим клітинам без притулку. Результат: маніпульовані миші були менш страшними. "На вроджену поведінку страху, здається, явно впливають сигнали шлунка до мозку", - каже співавтор Урс Мейер.
Хоча мікроби не мають прямого контакту з нервами свого господаря, вони можуть виробляти точно такі ж нейрохімікати, як і клітини людини: наприклад, дофамін, серотонін або гамма-аміномасляна кислота (ГАМК). Вони також мають молекули антен на клітинній поверхні, які розпізнають ці речовини-посланці. "Імовірно, відповідні гени спочатку були в мікроорганізмах, - говорить Лайт, - і лише потім були інтегровані в геном клітинами тварин і рослин шляхом бічного перенесення генів".
Сміливіший без бактерій
Імунолог Свен Петтерсон зі Стокгольмського інституту імені Каролінської також підозрює, що інформація проходить через блукаючий нерв. Три роки тому він провів дослідження на мишах, щоб дослідити вплив бактерій на біохімію мозку. Для цього вирощували вільних від зародків мишей, а потім порівнювали їх із звичайними мишами. Стерильні тварини в цілому були більш активними. Вони також були сміливішими в поведінкових тестах. У ранньому підлітковому віці ці зміни можна змінити шляхом колонізації звичайними мишачими бактеріями, але не в зрілому віці. "Отже, може існувати часовий проміжок, коли колонізація бактерій має тривалий вплив на мозок", - говорить він. Паралельно Петтерсон вивчав гени, які відіграють роль у реакціях тривожності, такі як гени NGF та BDNF. Вони були регульовані у вільних від зародків мишах.
Другим важливим гравцем можливої передачі мікробних сигналів є так званий ЕНС, кишкова нервова система. Це мережа нервів, яка проходить через стінки кишечника і, крім усього іншого, зв’язується з блуканням. Він має численні хемосенсори, які розпізнають нейромедіатори, що виробляються кишковими бактеріями. Карен-Анн Нойфельд, нейрогастролог з Університетського коледжу Корка, продемонструвала в 2011 році, що певні нейрони в ЕНС реагують лише тоді, коли є доброякісні бактерії.
Однак може бути й інший шлях, який не проходить через нервовий тракт. Деякі речовини можуть потрапляти в кров і мозок через кишковий бар’єр, що може змінити самопочуття людини. Насправді змагальні види спорту, патогенні мікроби або такі препарати, як ібупрофен, підвищують проникність кишечника. Це означає, що більші молекули, такі як бактеріальні компоненти, потрапляють у кров, що тривожить імунну систему та впливає на мозок за допомогою цитокінів.
Однак не доведено, що нездорова дієта або пшеничний компонент глютен роблять стінки кишечника більш діровими, як стверджують прихильники "синдрому негерметичної кишки". Вони також вважають, що це викликає системне запалення, що призводить до численних захворювань, таких як харчова алергія, мігрень, синдром хронічної втоми, астма, аутоімунні захворювання, шкірні захворювання та аутизм. Є окремі повідомлення про випадки, коли, як кажуть, глютен призводив до галюцинацій, шизофренії та психозів. Але немає жодного наукового факту, що відсутність глютену або певних дієтичних добавок виліковує ці захворювання. Тим не менше, відповідні дієти призначаються деякими альтернативними практиками.
Пробіотики допомагають?
Загалом, дослідження варіантів терапії, які впливають на кишкову флору, наразі не можуть запропонувати. Є поодинокі дослідження на людях, які досліджували, як пробіотичні напої впливають на настрій. З кінця 2013 року їх стали називати "психобіотиками". Нарешті, дослідження на мишах знову показали, що молочнокислий зародок Lactobacillus rhamnosus, наприклад, впливає на емоційну поведінку через рецептор ГАМК. "Однак для того, щоб сформувати нейромедіатори, проте, правильні основні будівельні блоки також повинні надходити через дієту", - говорить Лайт і закликає проводити більше досліджень харчових продуктів. Для речовини-посланника ГАМК організм потребує глутамат натрію, речовина, яка у великих кількостях міститься в помідорах або соєвому соусі.
Деякі пробіотики також виявилися корисними для людини. У дослідженні 2013 року нейробіолога Емерана Майєра з Каліфорнійського університету дванадцять здорових жінок вживали два пробіотичні молочні напої на день протягом чотирьох тижнів, тоді як одинадцять жінок пили тільки молоко, а 13 жінок, оскільки контрольна група взагалі не отримувала інструкцій. Загалом, можна сказати, що йогурти були емоційно більш спокійними. А в МРТ-сканері сканування мозку показало, що група пробіотиків також суттєво відрізнялася від інших досліджуваних і показала різні типи активності у багатьох регіонах мозку. В іншому дослідженні мікроб Bifidobacterium infantis полегшив симптоми подразненого кишечника у постраждалих. Існують також вказівки на те, що певні бактерії можуть полегшити депресію та синдром хронічної втоми.
Але поки що всі ці дослідження на людях страждають від одного недоліку: занадто мало учасників. І багато з них були дофінансовані галуззю, тому їх не можна вважати нейтральними. Загалом з цього не можна зробити висновків. "Однак є вказівки на те, що певні дієти, такі як середземноморська дієта або традиційна японська дієта, знижують ризик депресії", - написала Єва Селхуб, лікар Гарвардської медичної школи, в нещодавній оглядовій статті. Обидві дієти включають багато ферментованих продуктів, таких як вино, йогурт, зелені оливки, чай або соєвий соус, які забезпечують хороші бактерії та потенційно взаємодіють з аналогами в кишковій флорі.
Тому настрій на сцені нейрогастролога напружений. Хоча деякі вчені дуже ейфорійні, інші вважають за краще зважувати: "У нас все ще занадто мало фактів, щоб зробити якийсь висновок для людей", - говорить Дірк Халлер, мікробіолог з Технічного університету Мюнхена. "Ми бачимо, що існує зв'язок між мікробіомом і головним мозком, але чи причинно пов'язані зміни в обох органах, неясно". Більше того, невідомо, що трапляється першим: чи нещастя буквально вражає шлунок, чи кишкове середовище, що не є суглобом, також порушує психіку. Тож для наведення фактів тут має бути набагато більше досліджень. Європейська комісія нещодавно надала кошти для сприяння прогресу. Проект "MyNewGut" вартістю 13 мільйонів євро має на меті дослідити, як мікроби забирають енергію з їжі та як вони впливають на роботу мозку. Він триватиме до 2018 року. Галлер, який сам є дослідником, очікує, що пройде ще більше часу, перш ніж ми зможемо сказати, чи є щось у цілому.