Много исследований все еще необходимо, чтобы определить, как локальные подъемы кишечника этих передатчиков могут повлиять на метаболизм хозяина и даже функцию мозга, если они действительно могут. Интересно, что в отношении серотонин-модулирующих бактерий было продемонстрировано, что они влияют на физиологию хозяина, модулируют желудочно-кишечную моторику и функцию тромбоцитов.
Что касается желчных кислот, кишечная микробиота динамически взаимодействует с метаболизмом желчи, превращением и последующей передачей сигналов. Когда пища потребляется, первичные желчные кислоты, хранящиеся в желчном пузыре, секретируются в двенадцатиперстной кишке, после чего они могут быть конъюгированы кишечными микробами (т.е. удаление конъюгата глицина или таурина), предотвращая обратный захват в тонкой кишке. Эти деконъюгированные желчные кислоты впоследствии попадают в толстую кишку и метаболизируются во вторичные желчные кислоты. На этом уровне микробиота кишечника способна влиять на первичный синтез желчных кислот в печени, как на деконъюгацию этих желчных кислот, так и на превращение во вторичные желчные кислоты в толстой кишке и, наконец, реабсорбция первичных желчных кислот в подвздошной кишке. Продукция желчных кислот строго регулируется с помощью ядерного фарнезоидного X-рецептора (FXR) посредством отрицательного ингибирования обратной связи, благодаря которому желчные кислоты могут сигнализировать как агонисты, так и антагонисты. Исследования GF и антибиотиков подчеркивают важность кишечной микробиоты в метаболизме желчных кислот и передаче сигналов FXR, которые имеют решающее значение для метаболизма и аппетита хозяина. Кроме того, белок-связанный рецептор 5 Takeda G высоко экспрессируется в энтероэндокринных L-клетках, что при активации приводит к периферическому высвобождению анорексигенных гормонов GLP-1 и PYY. Таким образом, усиление продукции вторичных желчных кислот за счет увеличения количества ферментов гидролазы бактериальных солей желчных кислот приводит к снижению прибавки в весе, холестерина в сыворотке и ТГ в печени. Также интересно отметить, что желчные кислоты влияют на микробный состав кишечника, что указывает на двунаправленное взаимодействие. Это подчеркивается у мышей с дефицитом FXR, которые имеют измененный состав микробиоты и желчных кислот.
Воздействие микробиоты кишечника не только ограничено периферией, но также может влиять на центральные метаболиты. Например, мыши GF имеют пониженную концентрацию гистамина в гипоталамусе. Кроме того, оценка церебрального метаболома мышей GF показала, что 38 из 196 метаболитов были значительно изменены. Таким образом, введение специфических бактериальных штаммов может привести к изменению метаболитов ЦНС. Например, Bifidobacteria infantis способен снижать концентрации 5-гидроксииндолуксусной кислоты в лобной коре и снижать содержание 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты в коре миндалины. Эти данные указывают на то, что определенные кишечные микробы могут влиять на аппетит посредством серотонергической передачи сигналов или могут влиять на цепь дофаминергических мезолимбических вознаграждений, которая активно участвует в поощрении пищи, зависимости и импульсивном выборе. Кроме того, кишечная микробиота играет роль в регуляции нейротропного фактора, происходящего из мозга, ключевого игрока в поддержке выживания существующих нейронов, роста и дифференцировки новых нейронов и образования новых синапсы. Также сообщалось о регуляции экспрессии центрального рецептора. Например, Lactobacillus rhamnosus способен регулировать экспрессию центрального рецептора ГАМК зависимым от блуждающего нерва образом, и недавно было показано, что он увеличивает центральные концентрации ГАМК. Примечательно, что роль ГАМ Кергической нейротрансмиссии становится все более узнаваемой в энергетическом метаболизме хозяина. Таким образом, бактериальные штаммы, продуцирующие или изменяющие эти нейрохимические вещества, могут стать мощным терапевтическим средством при неврологических заболеваниях и, скорее всего, могут сыграть ключевую роль в воздействии на аппетит и энергетический обмен посредством модуляции ЦНС.
Продолжение следует....
