Психобиом и психобиотики

Распространенная гипотеза, согласно которой путь к сердцу может проходить через желудок, в последние десятилетия обретает новый смысл. Только смотреть надо еще глубже — основную работу берет на себя не желудок, а кишечник. И работа эта гораздо более масштабная, она нацелена не только на сердечные переживания, но и в целом на функции мозга, ментальное благополучие, поведение и настроение человека.

Второй мозг

У человека преобладают парные органы и части тела. Мозг тоже, как известно, состоит из двух симметричных полушарий, каждое из которых специализируется на чем-то своем. Однако есть у нас и «второй мозг», который, конечно, не про запас, а скорее «агент влияния» в недрах организма. Он также богат извилинами, но занимается совершенно другими вещами. «Вторым мозгом» человека называют кишечник. Несмотря на то, что его длина у взрослого человека в разы превышает его рост, путь влияния на нашу мозговую деятельность не столь долгий и витиеватый, как может показаться. Кишечник обладает собственной нервной системой, которая напрямую взаимодействует с головным мозгом. Энтеральная нервная система (та, которая «встроена» в кишечник) не только обеспечивает переваривание пищи и движение по пищеварительному тракту, хотя это ее первая и наиболее очевидная функция. Количество нейронов, глий (вспомогательных клеток нервной системы), а также способность синтезировать десятки нейромедиаторов указывают на весьма активную позицию во взаимодействиях с центральной нервной системой и головным мозгом.

Ось кишечник — мозг работает в обе стороны, и сигналы, поступающие от нашего «второго мозга», регулируют не только необходимые для выживания пищевые пристрастия или чувство голода, сформированные на основе данных от кишечника о количестве и качестве поступивших в организм питательных веществ. Мощность энтеральной нервной системы явно превышает потребности, связанные с перевариванием и усвоением пищи. А значит, и влияние ее значительно шире.

Предусмотрен и прямой канал связи между кишечником головным мозгом — блуждающий нерв, самый длинный в нашей нервной системе. Несмотря на название, он нигде не блуждает, но пронизывает по пути буквально все внутренние органы. Он и обеспечивает «высокоскоростное соединение» для передачи импульсов от кишечника (и других органов) в мозг и обратно.

Да, мы то что мы едим, всякая пища может быть лекарством или ядом - эти истины стары как мир. Но сегодня мы знаем гораздо больше, как именно происходит эта взаимосвязь и как настроить безупречную работу мозга, используя собственные внутренние ресурсы.

Второй геном для суперорганизма

Каждый человек — это целый космос. Точнее микрокосмос. Подобные метафоры больше не преувеличение. Наша персональная вселенная населена микроорганизмами, и исключительно в содружестве с ними каждый из нас может жить, двигаться, думать, испытывать эмоции. Великое множество функций в организме человека регулирует микробиом — совокупность микроорганизмов, которые в процессе эволюции стали неотъемлемой частью всех многоклеточных и населяют организм, включая человека, внутри и снаружи. Практически все наши внутренние органы (по меньшей мере те, через которые каким-либо образом происходит взаимодействие с внешней средой), кожа, все слизистые оболочки - среда обитания полезных бактерий и других представителей богатого внутреннего микромира человека.

Количество клеток микробиома человека превышает количество его собственных клеток, а количество генов населяющих человека микроорганизмов в сотни раз превышает число наших собственных генов. Так что каждый из нас обладатель еще и второго генома, столь же значимого для жизни и здоровья.

Мировой проект «Микробиом человека», аналогичный проекту «Геном человека», помимо впечатляющих астрономических чисел, описывающих наш микробиом, признал, что каждый из нас — это суперорганизм, неразрывная комбинация человеческого организма и триллионов одноклеточных, составляющих микробиом.

Бурная деятельность в нашем внутреннем мире кипит не переставая. Неслучайно микробиом человека называют “экстракорпоральным микробным органом”. От него зависит множество функций, начиная с пищеварительных, иммунных и заканчивая нейроэндокринными, когнитивными и поведенческими. Значение микробиома для жизни человека оказалось гораздо больше, чем мы привыкли думать. И исследования продолжаются, ведь микробиом неисчерапаем так же, как и космос.

Наибольшее число микроорганизмов сконцентрировано в кишечнике, и они весьма активно включены в работу нашего «второго мозга». Они участвуют в синтезе аминокислот, витаминов, белков, гормонов, сигнальных молекул, нейромедиаторов и их предшественников.

Хотя его составляют одни и те же виды микроорганизмов, микробиом каждого из нас уникален и в отличие от генома может меняться с течением жизни при нашем активном или пассивном участии. В наибольшей степени на него влияют питание и стресс. Однако, обеспечив благоприятную среду своему микробиому, который денно и нощно из глубин толстой кишки пытается обеспечивать благополучие всего суперорганизма, мы в состоянии активно влиять на психику и ментальную сферу.

Микрофабрика настроения, про- и психобиотики

Больше 90% нейротрансмиттера серотонина, который принято называть «гормоном счастья», синтезируется именно в кишечнике. А основные его производители — широко известные бифидо- и лактобактерии, а также энтерококки, стрептококки, населяющие в норме прямую кишку. Действительно не поспоришь, что счастье внутри нас.

Что делает серотонин? Он снижает тревожность, повышает уверенность, улучшает качество сна, концентрацию внимания и создает то самое ощущение гармонии и счастья, к которому мы стремимся всю жизнь. Но биохимическая формула счастья все же сложнее, и серотонин не единственное вещество из числа производимых микробиотой, которое влияет на психику, стрессоустойчивость и когнитивные способности. К ним относятся также гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая помогает снизить излишнее возбуждение, расслабиться, восстановить равновесие. Дофамин, который придает энергичность, уверенность в своих силах, ощущение полноценности и готовность к действию, помогает строить планы на будущее, воплощать их в жизнь и добиваться поставленных целей. Некоторые другие активные вещества, которые синтезируются во «втором мозге» с помощью микробиоты, тоже косвенно влияют на ментальное состояние нашего суперорганизма.

С легкой руки одного из первых российских нобелевских лауреатов И. И. Мечникова мировое медицинское сообщество всерьез задумалось о кишечной микрофлоре и полезных свойствах микроорганизмов. Сохранилась даже статья, опубликованная в 1910 году в британском научном журнале, посвященном наукам о психике, где описывается опыт лечения «меланхолии» с помощью молочнокислых бактерий. Это был революционный подход, потому что в те времена микроорганизмы рассматривались преимущественно как источник инфекционных заболеваний и враг здоровью. А И. И. Мечников вообще выдвигал гипотезу, что старение вызвано процессами «гниения» в толстой кишке и нужно омолаживать организм с помощью регулярного поступления тех самых кисломолочных бактерий (используемая им болгарская палочка — это один из видов лактобактерии), которые вытесняли бы нехорошие микроорганизмы.

Однако сам термин «пробиотик» получил распространение лишь в середине ХХ века в противовес понятию «антибиотик», как продукт, способствующий росту и сохранению микроорганизмов. По мере углубления знаний о функциях и многообразных «специализациях» представителей внутреннего микромира человека появился и новый термин — психобиотик. Впервые он был использован чуть больше десяти лет назад — в 2013 году. К психобиотикам относят бактерии, достаточное поступление которых в организм человека положительно влияет на его ментальное состояние, усиливает стрессоустойчивость, улучшает когнитивные способности, повышает настроение, стабилизирует эмоциональную сферу.

К наиболее изученным и основным психобиотикам сегодня относят разные виды бифидо- и лактобактерий. За десять лет с момента появления термина «психобиотики» опубликованы результаты сотен исследований, показавших их благотворное влияние при депрессии, тревожности, хронической усталости, расстройствах аутистического спектра, синдроме дефицита внимания и гиперактивности, болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, некоторых других видах деменции, серьезных нейродегенеративных заболеваний и даже эпилепсии.

Установлено, что этим психическим и нейродегенеративным заболеваниям сопутствовали изменения микробиоты кишечника, а например в случаях диагностики расстройства аутистического спектра у детей практически всегда отмечалось, что до развития заболевания проводились курсы активного применения антибиотиков, которые, как известно, разбалансируют микробиом. И это особенно существенно в детстве, когда собственный микробиом человека еще не сформирован до конца и представляет собой очень хрупкую структуру.

Возможно, со временем психобиотики станут безопасной альтернативой для части фармакологических препаратов, применяемых в психиатрии и неврологии. Как говорят в один голос все эксперты, для этого потребуются еще более детальные исследования, какие конкретные штаммы, в каком количестве и для каких конкретных заболеваний могут быть использованы. Тем временем факт заметного действия психобиотиков на когнитивные способности человека и его способность справляться с выбросами гормона стресса кортизола не вызывает сомнений.

Японские исследователи изучили влияние трехмесячного курса бифидобактерии на память и когнитивные способности пожилых людей с небольшими когнитивными нарушениями. И тесты по завершении курса стали заметно лучше. Среди молодых японцев также было проведено исследование, показавшее улучшение сна и снижение уровня стресса на фоне регулярного применения лактобактерии. Ирландские ученые, хоть и не без оговорок, назвали психобиотики «новыми антидепрессантами». Перспективы завораживают. Но почему не привнести новые знания в свои отношения с собственным микробиомом здесь и сейчас, сделать их более осознанными? Применение в повседневной жизни бифидо- и лактобактерий — замечательный способ позаботиться о своем здоровье и усилить второй геном нашего суперорганизма. Они знают, как разбираться со стрессом, предоставляя нам возможность наслаждаться гармонией микро- и макромира.

Автор: Алина Хараз

Список источников:

1. Horn, J., Mayer, D.E., Chen, S. et al. Role of diet and its effects on the gut microbiome in the pathophysiology of mental disorders. Transl Psychiatry 12, 164 (2022). https://doi.org/10.1038/s41398-022-01922-0
2. Eckhardt J. The Gut Microbiome May Unlock New Treatment Paradigms For Neurological Diseases. Forbes. Sep 27, 2023 https://www.forbes.com/sites/juergeneckhardt/2023/09/27/the-gut-microbiome-may-unlock-new-treatment-paradigms-for-neurological-diseases/
3. Олескин А.В., Шендеров Б.А. Пробиотики, психобиотики и метабиотики: проблемы и перспективы // Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2020. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/probiotiki-psihobiotiki-i-metabiotiki-problemy-i-perspektivy
4. Fung, T. C., Olson, C. A., & Hsiao, E. Y. Interactions between the microbiota, immune and nervous systems in health and disease by Fung. Nature Neuroscience. Jan 2017. doi:10.1038/nn.4476
5. Чаплин А.В., Ребриков Д.В., Болдырева М.Н. Микробиом человека. Вестник РГМУ. 2, 2017. https://vestnik.rsmu.press/files/issues/vestnik.rsmu.press/2017/2/2017-2-1_ru.pdf
6. Демидова Т.Ю., Лобанова К.Г., Ойноткинова О.Ш. Кишечная микробиота как эндокринный орган. Ожирение и метаболизм. 2020;17(3):299-306. https://doi.org/10.14341/omet12457
7. Hata T, Asano Y, Yoshihara K, KimuraTodani T, Miyata N, Zhang X-T, et al. (2017) Regulation of gut luminal serotonin by commensal microbiota in mice. PLoS ONE 12(7): e0180745. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0180745
8. Захарова И.Н., Дмитриева Д.К., Бережная И.В., Серикова Л.С., Сугян Н.Г., Гостюхина А.Д. Клинические эффекты влияния пробиотиков на функционирование «оси кишечник - головной мозг» у детей. Медицинский Совет. 2022;(12):152-159. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-12-152-159
9. J. George Porter Phillips. The Treatment of Melancholia by the Lactic Acid Bacillus. Journal of Mental Science, Volume 56 , Issue 234 , July 1910 , pp. 422-430. DOI: https://doi.org/10.1192/bjp.56.234.422
10. Dinan TG, Stanton C, Cryan JF. Psychobiotics: a novel class of psychotropic. Biol Psychiatry. 2013 Nov 15;74(10):720-6. doi: 10.1016/j.biopsych.2013.05.00 . Epub 2013 Jun 10. PMID: 23759244.
11. Яблокова Е.А., Горелов А.В. Пробиотики: современный инструмент в руках клинициста. Педиатрия (Прил. к журн. Consilium Medicum). 2018; 4: 59–62. DOI: 10.26442/24138460.2018.4.180078.
12. Barrio C, Arias-Sánchez S, Martín-Monzón I. The gut microbiota-brain axis, psychobiotics and its influence on brain and behaviour: A systematic review. Psychoneuroendocrinology. 2022 Mar;137:105640. doi: 10.1016/j.psyneuen.2021.105640. Epub 2021 Dec 17. PMID: 34942539.
13. Dinan TG, Butler MI, Cryan JF. Psychobiotics: Evolution of Novel Antidepressants. Mod Trends Psychiatry. 2021;32:134-143. doi: 10.1159/000510424. Epub 2021 May 6. PMID: 34032650.
14. Binda S, Tremblay A, Iqbal UH, Kassem O, Le Barz M, Thomas V, Bronner S, Perrot T, Ismail N, Parker JA. Psychobiotics and the Microbiota-Gut-Brain Axis: Where Do We Go from Here? Microorganisms. 2024 Mar 22;12(4):634. doi: 10.3390/microorganisms12040634. PMID: 38674579; PMCID: PMC11052108.