Чрезмерное применение антибиотиков может спровоцировать расстройства настроения и тревожность

Антибиотики (АБ) являются одними из наиболее часто используемых фармацевтических препаратов во всем мире, поскольку в настоящее время они являются наиболее эффективными лекарствами для лечения бактериальных инфекций.

Однако чрезмерное употребление этих препаратов может нанести ущерб кишечной микробиоте - популяции микроорганизмов, обитающих в кишечнике, которые помогают нам переваривать пищу. Известно, что бактерии и другие микроорганизмы в кишечнике также взаимодействуют с мозгом по каналу связи, который называется осью кишечник-мозг. Недавние исследования показывают, что некоторые кишечные бактерии помогают уменьшить воспаление и поддерживают здоровое функционирование мозга.

Исследователи из Медицинского университета Чунцина (Китай) провели исследование, в ходе которого изучалась возможность того, что воздействие АБ на кишечные бактерии может также способствовать развитию психических расстройств, в частности повышению тревожности. Их результаты, опубликованные в журнале Molecular Psychiatry, свидетельствуют о том, что АБ на самом деле нарушают деятельность кишечных бактерий, связывая чрезмерное употребление АБ с более высоким уровнем тревожности. "АБ широко используются в медицине и могут быть фактором риска для психического здоровья", - пишут авторы. "Мы наблюдали симптомы психических\поведенческих расстройств у мышей и пациентов, получавших АБ, и исследовали возможные механизмы".

В рамках своего исследования ученые провели серию экспериментов с участием взрослых мышей и людей. В первой серии экспериментов они вводили мышам АБ, затем наблюдали за их поведением и анализировали микробиомы в их фекалиях, сравнивая их с микробиомами мышей, которые не получали АБ. "У мышей, получавших AБ, мы обнаружили явное тревожное поведение, а также различия в микробиоте кишечника (в основном, Firmicutes и Bacteroidota), снижение содержания короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и нарушение липидного обмена между кишечником и мозгом", - пишут авторы. "Уровень ацетилхолина снизился в кале, стенке толстой кишки, сыворотке крови и гиппокампе мышей, получавших АБ, и это снижение значительно коррелировало с тревожным поведением".

Затем исследователи провели дополнительный эксперимент, в ходе которого они взяли образцы кала и крови у трех групп людей, а также опросили их, насколько тревожно они себя чувствовали. Первая группа недавно принимала антибиотики, вторая и третья не принимала антибиотики. "У пациентов, получавших АБ (n = 55), пациентов, не получавших АБ (n = 60), и здоровых людей контрольной группы (n = 60), мы также наблюдали очевидные симптомы тревоги у пациентов, получавших АБ, наряду с отличиями в микробиоте кишечника, снижением КЦЖК и нарушением липидного обмена метаболизм в кале и сыворотке крови", - пишут авторы. "У пациентов, получавших АБ, наблюдалось стабильное снижение уровня ацетилхолина в сыворотке крови и кале, что в значительной степени коррелировало с симптомами тревоги".

Проанализировав собранные данные, исследователи обнаружили, что употребление АБ было связано с тревожным поведением у мышей и более высоким уровнем тревожности у людей. Более того, оказалось, что препараты снижают количество некоторых полезных кишечных бактерий, особенно из группы Bacteroides. Кроме того, ученые обнаружили связь между употреблением АБ и снижением уровня нейромедиатора ацетилхолина, который поддерживает связи между нервными клетками. Было обнаружено, что у мышей и людей, получавших АБ, уровень ацетилхолина как в кишечнике, так и в головном мозге был ниже, чем у тех, кто не принимал АБ. "Как у мышей, получавших АБ, так и у пациентов, анализ показал, что пара Bacteroides-ацетилхолин может играть важную роль в возникновении тревоги, вызванной АБ", - отметили исследователи.

"На видовом уровне уровень Bacteroides caecimuris у мышей, получавших АБ, и Bacteroides plebeius у пациентов, получавших АБ, были снижены и значительно коррелировали с уровнем ацетилхолина. Кроме того, воздействие экзогенного метахолина (производного ацетилхолина) эффективно уменьшало тревожное поведение и подавляло активацию микроглии гиппокампа у мышей, получавших AБ."

В целом, результаты этого исследования показывают, что чрезмерное употребление АБ может не только изменить микробиоту кишечника, но и повысить уровень тревожности и негативно сказаться на психическом здоровье людей. В будущем эта работа может вдохновить на дальнейшие исследования по изучению влияния приема АБ на психическое здоровье, а также потенциально послужить основой для разработки терапевтических стратегий, направленных на восстановление баланса микробиома кишечника после лечения АБ. "Наши результаты подчеркивают вредное воздействие агрессивного лечения АБ на настроение и показывают потенциал ацетилхолина или его производных обратить вспять этот эффект", - заключили авторы.