Микробиота кишечника и мозг

Растет понимание того, что ось кишечник – мозг играет ключевую роль в поддержании здоровья мозга и реакции на стресс. В последнее время микробиота кишечника стала главным регулятором этой оси.

В данный момент единственные эффективные фармакологические методы лечения, разработанные для лечения общих психических расстройств, нацелены на моноаминергические системы мозга. Парадигма, положившая начало таким методам лечения, восходит к 1950-м годам, и усилия фармацевтической промышленности по разработке методов лечения, основанных на альтернативных парадигмах, оказались относительно бесплодными.

В последнее десятилетие начала формироваться другая парадигма, в соответствии с которой растет осознание того, что ось кишечник-мозг, двунаправленная связь между пищеварительным трактом и мозгом, играет ключевую роль в поддержании здоровья мозга и реакции на стресс. Совсем недавно микробиота кишечника определена главным регулятором этой оси.

Действительно, доклинические исследования показали, что микробиом является ключом к нормальному развитию нервной системы и поведению, повышая потенциал воздействия на ось микробиота – кишечник – мозг при разработке новых психотропных средств. Этот подход открывает новые многообещающие возможности для лечения психических расстройств, таких как большая депрессия или тревожные расстройства.

Ось микробиоты головного мозга и кишечника

Было высказано предположение, что ось мозг – кишечник – микробиота играет фундаментальную роль в психических заболеваниях, связанных со стрессом. Общая масса бактерий в кишечнике примерно такая же, как и в мозге человека, и эти бактерии обладают очень богатой и сложной биохимией, содержащей намного больше клеток, чем общее количество клеток человека. По оценкам, эта экосистема насчитывает более 1000 видов и 7000 штаммов, но определение того, что именно составляет здоровую оптимальную микробиоту, отсутствует. На геномном уровне глобальный набор генов человека превосходит количество, по крайней мере, в 100 раз по сравнению с микробиомом кишечника.

Все больше данных указывает на то, что микробиота оказывает глубокое влияние на физиологию мозга и, в конечном итоге, на поведение, включая реакцию на стресс. Чтобы полностью понять, как кишечные микробы влияют на мозг, необходимы дальнейшие исследования. Было показано, что в этот двунаправленный путь вовлечены многие механизмы, включая блуждающий нерв, активацию иммунной системы и выработку микробных метаболитов и нейрометаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты, витамины и нейротрансмиттеры. Большинство обычных нейротрансмиттеров в человеческом мозге, таких как ГАМК, 5-HT и другие моноамины, могут вырабатываться бактериями, значение которых медленно выясняется.

Насколько важны кишечные микробы для работы мозга? Исследования ряда исследовательских групп в Канаде, Швеции и Ирландии показали, что у стерильных животных мозг не может нормально развиваться в отсутствие микробиома кишечника. Более того, фундаментальные процессы мозга, такие как миелинизация, нейрогенез взрослых и активация микроглии, также оказались критически зависимыми от состава микробиоты. Bercik и его коллеги показали, что с помощью трансплантации фекальной микробиоты можно передавать поведенческие черты между линиями мышей: трансплантат от тревожной мыши вызывает тревожный фенотип, в то время как трансплантат от нетревожной мыши дает негативный фенотип. Они также обнаружили, что трансплантация изменяет химию мозга у реципиентных мышей, лишенных микробов, предполагая, что трансплантация фекальной микробиоты может быть использована в качестве терапевтического средства для лечения таких расстройств, как депрессия или тревога.

ОтветитьПереслать