Психический стресс давно связывают с обострениями желудочно-кишечных заболеваний, таких как синдром раздраженного кишечника (СРК).
Недавно исследователи выяснили точные детали одного из способов, которым стресс может нанести вред кишечнику - запустить биохимический каскад, который изменяет микробиом кишечника. По словам Кристофа Тайсса, микробиолога и нейробиолога из Пенсильванского университета, их исследование, опубликованное на днях в журнале Cell Metabolism, очень интересно, поскольку оно показывает, как мозг - несмотря на удаленность от желудочно-кишечного тракта - все же может влиять на него.
СРК, который вызывает боли в животе и диарею, страдает каждый десятый человек. До десяти миллионов человек в мире страдают воспалительными заболеваниями кишечника, которые вызывают воспаление кишечника и провоцируют схожие симптомы. Соавтор исследования Сяо Чжэн, исследователь метаболизма в Китайском фармацевтическом университете, хотел понять, что происходит на клеточном уровне, провоцируя эти состояния.
Чтобы выяснить это, он и его коллеги подвергали мышей хроническому стрессу в течение двух недель и наблюдали за его последствиями. В итоге у животных был снижен уровень клеток, которые помогают защищать кишечник от патогенов, в отличие от мышей, не подвергавшихся стрессу. Это произошло потому, что метаболизм кишечных стволовых клеток, которые обычно превращаются в эти защитные клетки, нарушился.
В поисках причины исследователи обратились к микробиомам животных. Предыдущие работы показали, что активация симпатической нервной системы, которая отвечает за реакцию организма "борьба или бегство" и часто вызывается психическим стрессом, может изменить микробиом. Некоторые бактерии рода Lactobacillus, которые естественным образом обитают в кишечнике и размножаются в стрессовых условиях, вырабатывают химическое вещество под названием индол-3-ацетат (IAA). Исследователи обнаружили, что повышенный уровень IAA, вызванный стрессом, мешает стволовым клеткам кишечника мышей превращаться в клетки-протекторы.
Хотя это исследование проводилось на мышах, ученые собрали доказательства того, что их выводы могут быть справедливы и для людей: они обнаружили повышенный уровень бактерий Lactobacillus и IAA в фекалиях людей с депрессией по сравнению с теми, у кого ее нет. "Когда мы страдаем от стресса, наш микробиом кишечника также страдает от стресса", - говорит Чжэн.
Авторы также нашли возможное "противоядие", по крайней мере, у мышей. Когда они давали мышам, испытывающим стресс, добавку под названием α-кетоглутарат, которую принимают некоторые бодибилдеры, она стимулировала метаболизм нарушенных стволовых клеток в их кишечнике. Тайсс предупреждает, что необходимо провести дополнительную работу, чтобы понять, каковы долгосрочные эффекты этой добавки и уменьшает ли она симптомы дисфункции кишечника.
Поскольку стресс вызывает целый ряд биохимических изменений в организме, одно лишь это исследование не расскажет всей истории о связи стресса и кишечника, добавляет Тайсс. В работе, опубликованной в прошлом году в журнале Cell, он и его коллеги раскрыли другой биохимический путь, который начинается со стресса, когда мозг посылает сигнал, и заканчивается тем, что иммунные клетки в кишечнике становятся чрезмерно активными. Как взаимодействуют эти механизмы, и взаимодействуют ли вообще, пока неясно. Тайсс также отмечает, что в исследовании IAA рассматривались только побочные эффекты стресса на кишечник - необходима дополнительная работа, чтобы понять, как мозг передает сигналы, запускающие размножение бактерий. По словам Чжэна, он и его коллеги планируют изучить эти эффекты на начальном этапе, а также продолжить проверку безопасности и эффективности α-кетоглутарата.
Изучение IAA "безусловно, является новым кусочком пазла", - считает Джерард Кларк, нейрогастроэнтеролог из Университетского колледжа Корка в Ирландии, - "но сколько кусочков в этом пазле - вопрос пока открытый".
