Осі кишечник і мозок Яке відношення кишкової бактерії до депресії - спектр науки
Вісь кишечник-мозок: яке відношення бактерії кишечника до депресії
Людина живе не сама. За підрахунками, квадрильйон бактерій - вагою цілих два кілограми - поглинає і в ньому. Їх завдання в людському тілі настільки різноманітні, що Homo sapiens не дійшов би далеко без сусіда по кімнаті. Бактерії, що живуть у кишечнику, допомагають перетравлювати їжу, тренують імунну систему людини та запобігають поширенню хвороботворних бактерій. Довгий час важливість незліченних крихітних істот недооцінювали. Сьогодні численні дослідження показують, що кишкова флора відіграє важливу роль у розвитку багатьох захворювань, таких як ожиріння, синдром подразненого кишечника та астма - і, можливо, навіть впливає на поведінку свого великого господаря.
В нещодавній оглядовій статті в журналі "Drug Discovery Today" мікробіолог Грехем Рук та його колеги роблять крок далі: за їхніми словами, порушена кишкова флора є фактором ризику депресії. "Кишкова флора регулює запальні процеси в організмі. Змінена кишкова флора може призвести до стійких запальних реакцій у людей, які мають відповідну схильність, - а отже, також впливати на їх настрій", - говорить Рук, професор Лондонського університетського коледжу.
Більшість даних, що показують, що кишкова флора бере участь у роботі мозку, походить від експериментів на тваринах. Команда Свена Петтерссона з Інституту Каролінської в Стокгольмі порівняла мишей без кишкової флори з нормальними гризунами. Дослідники зауважили, що миші, що не містять мікробів, поводилися менш обережно і менш страшно - наприклад, вони не відступали в темні ділянки клітини, як їхні звичайні спеціалісти.
Миші без обережності
Активність двох генів, пов’язана зі страхом, NGFI-A (індукований фактором росту нерва клон А) та BDNF (Нейтрофічний фактор, що походить від мозку), регулювався в деяких відділах мозку. Крім того, в деяких відділах мозку була змінена концентрація деяких нейромедіаторів, таких як норадреналін та дофамін. Дисбаланс або дефіцит серотоніну, норадреналіну та дофаміну пов’язані з депресією.
"Раніше фармацевтична промисловість думала лише про препарати, які вбивають бактерії. Я підозрюю, що в найближчі роки буде переосмислено". (Майкл Фішбах)
Дослідники під керівництвом Стівена Коллінза з Університету Макмастера в Онтаріо отримали подібний результат в іншому експерименті: якщо вони знищували кишкову флору мишей антибіотиками, їхні тварини також стали менш тривожними. Дослідники також помітили зміну рівня BDNF. Якщо дослідники припинили приймати антибіотики, незабаром у кишечнику мишей жили ті самі бактерії, що і раніше. Хімія мозку нормалізувалась, і тривога також повернулася. У подальшому експерименті вони перенесли кишкові бактерії штаму мишей, які відомі своєю цікавістю та любов’ю до досліджень, до досить ледачих спеціалістів. Тоді вони також виявили більше інтересу до свого оточення.
Не тільки усунення, але й годування певних видів бактерій, схоже, впливає на поведінку гризунів: ірландсько-канадська дослідницька група годувала групу мишей бактеріями Lactobacillus rhamnosus, які містяться в йогурті; контрольна група отримувала нормальне харчування. Під час тесту на поведінку - миші мали вибір між відкритими ділянками та тими, які були захищені стінками - миші, яких годували йогуртовими бактеріями, знову були менш занепокоєні і вибігали на відкриті ділянки частіше, ніж їх звичайно харчуються спеціалісти.
Те саме стосується і людей?
Чому як миші без кишкових бактерій, так і миші, яких годували додатковою дозою бактерій, стають менш тривожними, поки не можна відповісти. Вплив кишкових бактерій на хімію мозку і, отже, на поведінку здається очевидним. І оскільки тривожні розлади та депресія часто виникають одночасно у людей і реагують на ті самі ліки, виникає питання, якою мірою результати експериментів на мишах можуть бути передані людям.
Клаус Норманн, керуючий старшим лікарем психіатричного відділення Медичного центру університету Фрайбург, скептично ставиться: "Миші абсолютно ненормально не забиратися в темні куточки під час тестів на тривогу. У дикій природі їх би з'їли кішки або птахи негайно. Але у людей це повинно мати лише позитивний ефект ". Емеран Майер, нейрогастроентеролог з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, також вагається: "Дослідники мишей люблять передавати свої результати людям, і в 90 відсотках випадків прогнози виявляються помилковими. Однак, схоже, існує і принаймні один зв'язок між людьми. кишкової флори та функції мозку. Зараз тривають численні дослідження ".
Зараз Рук та його колеги розкривають свою теорію депресії кишкових бактерій під іншим кутом: депресія, як пишуть автори, викликана хронічними запальними процесами в організмі - як ожирінням, астмою та синдромом подразненого кишечника. Загалом ці хронічні запальні захворювання різко зросли в промислово розвинених країнах з середини 20 століття.
Одним із пояснень цього може бути сучасний спосіб життя людей: Через відсутність бруду, калу та глистів у нашому середовищі нам бракує контактів з мікробами, яким ми піддавалися тисячі років. Ці організми стимулювали нашу кишкову флору і тренували нашу імунну систему, говорить так звана гігієна гігієни, яка нещодавно була перейменована в гіпотезу старих друзів.
Старі друзі приносять користь імунній системі
Насправді кишкова флора відрізняється від європейців та африканців сільського походження, які ведуть порівняно незайманий спосіб життя. Недавнє дослідження, проведене в газеті "Nature", також виявило відмінності в кишковій флорі американців порівняно з венесуельцями з регіону Амазонки та жителями сільських районів Малаві. "Якщо інфекції немає, параметри запалення (c-реактивний білок, СРБ) зменшуються у людей у країнах, що розвиваються. У американців цього не відбувається. Параметри запалення завжди можна виявити, навіть якщо інфекції немає", - говорить Рук. Порушена кишкова флора призводить до погано регульованої імунної системи і, отже, збільшує ризик депресії.
Деякі вчені бачать додаткові докази зв'язку між депресією та запаленням у наступному факті: Люди, які отримують імуностимулюючі, тобто запальний інтерферон-альфа або інтерлейкін-2 - речовини, які використовуються при певних типах раку та вірусних гепатитах - можуть мати побічні ефекти розвинути депресію, яку можна успішно вилікувати антидепресантами.
Також Норманн не переконаний у цьому зв'язку: "Я не бачу чіткого зв'язку між запаленням та депресією. Усі спроби, які я знаю, щоб вилікувати депресію протизапальними препаратами, завжди провалилися". Зв'язок між стресом і депресією набагато сильніший, ніж зв'язок між запаленням і депресією.
Бактерії проти стресу
Показано, що депресивні речовини мають вищу концентрацію гормону стресу кортизолу в крові. Але кишкові мікроби також, здається, беруть участь у стресі: миші, що не містять зародків, набагато чутливіші до стресу, ніж миші з кишковою флорою. Надмірну стресову реакцію можна змінити при введенні Bifidobacterium infantis, переважаючого організму в кишечнику дитини.
Дослідники під керівництвом Теда Дінана з Університетського коледжу Корка показали в подальшому дослідженні, що цей зародок також пом'якшує симптоми стресу у щурів: щурів, яких рано відокремили від матері, щоб викликати симптоми депресії, піддавали тестуванню на плавання. Ті, кого годували Bifidobacterium infantis, плавали довше і мали вищий рівень нейромедіатора норадреналіну. Тому їх вважали менш пригніченими, ніж щури, які не отримували пробіотик.
Перші клінічні випробування з пробіотиками також проводились на людях: група здорових людей, які отримували пробіотичну комбінацію Lactobacillus helveticus та Bifidobacterium longum протягом 30 днів, повідомила про більший добробут та менше почуття тривоги, ніж відповідна група плацебо. Обидві групи були оцінені за допомогою стандартних тестів психіатричної оцінки.
Подібні результати були отримані в ході дослідження з пацієнтами, які страждали на синдром хронічної втоми, захворювання, яке часто також викликає почуття тривоги та депресії. "Пробіотики ще не випробувані на людях з депресією. Але у людей, які страждають на синдром подразненого кишечника, який у 40 відсотках випадків пов'язаний з депресією та тривогою, деякі пробіотики працюють", - говорить професор психіатрії Дінан.
Можливий терапевтичний підхід
Поки що дослідники можуть лише припускати, як кишкові бактерії впливають на хімію мозку. Блукаючий нерв, який з'єднує мозок з кишечником, дуже ймовірно відіграє певну роль: зараження сальмонелою стимулює активність певних генів мозку. Якщо блукаючий нерв перерваний, активація не відбувається. І дуже ймовірно, що бактерії кишечника виробляють речовини, які потрапляють у мозок через кров.
Зростаючі знання про мікроби людини також дедалі більше висувають можливі методи лікування на перший план. Це правда, що ні взаємодії між мозком та кишковою флорою недостатньо добре зрозумілі, ні взаємодія між кишковими бактеріями. Тим не менше, багато вчених бачать великий потенціал у пробіотиках та пребіотиках.