Идея о том, что кишечник управляет настроением, получила неожиданное анатомическое подтверждение.
В разных культурах — от Древней Греции до Китая и Индии — кишечник издавна называли «вторым мозгом». И дело не только в метафоре: в стенках нашего пищеварительного тракта находится больше ста миллионов нервных клеток. Считалось, что они связаны с нашим физическим и душевным здоровьем, но механизм этой связи долго оставался загадкой. Недавнее исследование Университета Эмори, опубликованное в марте в журнале PLOS Biology, приоткрыло эту тайну. Ученые выяснили, что живые бактерии из кишечника способны напрямую проникать в мозг, и это может иметь огромное значение для неврологии.
Правда, пока все выводы сделаны на основе экспериментов с мышами. Исследователи проследили, как именно микробы добираются до черепной коробки. Оказалось, что путь лежит через блуждающий нерв — это такой толстый кабель, который тянется от ствола мозга к сердцу, легким и всем крупным органам брюшной полости, включая желудок, кишечник и печень. Он регулирует дыхание и сердцебиение, но, как выяснилось, служит еще и транспортом для бактерий.
Один из руководителей работы, микробиолог Дэвид Вайсс, говорит:
Самое важное в этом открытии — сдвиг в понимании причин болезней. Если раньше считалось, что неврологические нарушения зарождаются в самом мозге, то теперь вырисовывается иная картина: их истоки могут лежать в кишечнике. А значит, и лечить такие состояния, как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, когда-нибудь начнут не с таблеток для мозга, а с восстановления микрофлоры желудочно-кишечного тракта.
По словам Вайсса, такой поворот в выборе мишени для терапии может кардинально изменить жизнь пациентов.
Как проходил эксперимент
Мышей, которые изначально жили в стерильных условиях без собственных бактерий, посадили на диету, похожую на типичный западный рацион: 45% углеводов и 35% жиров. Такую еду давали всего девять дней. Известно, что подобное питание у людей повышает проницаемость стенок кишечника — возникает так называемый «синдром дырявого кишечника», когда из пищеварительного тракта начинают выходить наружу вещества, которым там не место. У подопытных грызунов это привело к тому, что живые бактерии из кишечника двинулись по блуждающему нерву прямо в мозг. При этом в крови и других органах микробов не нашли — путь был строго «нервным».
Чтобы убедиться в этом, ученые пошли дальше. Сначала они дали мышам антибиотики на три дня, чтобы убить большую часть естественной микрофлоры. Затем в кишечник подсадили специально выращенную бактерию Enterobacter cloacae с искусственной генетической меткой — своего рода штрихкодом ДНК, которого в природе не существует. Когда этих мышей снова перевели на жирную диету, тот самый меченый микроб позже обнаружился в блуждающем нерве и в мозге. Важно: количество бактерий внутри черепа оказалось небольшим — всего несколько сотен клеток. Это исключает риск сепсиса или менингита, то есть речь идет именно о «тихом» проникновении.
Ученые также нашли такие же следы бактерий в мозге мышей, у которых были модели нейродегенеративных заболеваний. Это дает почву для гипотезы, что и у людей подобные процессы могут запускать цепочку разрушительных событий в нервной ткани. Но есть и хорошая новость. Соавтор исследования Араш Гракуи отметил:
Когда мышей вернули к обычному корму, проницаемость кишечника снизилась, и количество бактерий в мозге уменьшилось. То есть последствия жирной диеты оказались обратимыми, по крайней мере у животных.
Раньше наука знала, что бактерии могут влиять на мозг через иммунные сигналы или через выработку нейромедиаторов (например, серотонина) прямо в кишечнике. Многие работы говорили о связи микробиоты и настроения, но всегда подразумевался непрямой путь — через кровь или химические посредники. Нынешнее исследование делает шаг вперед: оно впервые с такой четкостью показывает прямой маршрут — живые клетки путешествуют по нервам. Однако важно подчеркнуть: это пока только лабораторный результат на мышах. До практических протоколов для врачей еще несколько лет, а то и десятилетий.
Самый большой подвох кроется в животных моделях. Мыши были стерильными от рождения, то есть их иммунитет и нервная система развивались в совершенно искусственных условиях. У человека с детства есть собственный набор микробов, и его мозг «натренирован» на взаимодействие с ними. Кроме того, диету мышам давали всего девять дней — у людей синдром дырявого кишечника развивается годами. Также исследователи сами признают, что количество бактерий в мозге крайне мало (сотни клеток), и пока не доказано, что они действительно вызывают повреждения, а не просто спокойно там находятся. Выборка маленькая, воспроизводимость на других линиях мышей еще не подтверждена, поэтому преувеличивать значение открытия пока рано.
Ранее ученые заметили, что любовь к фастфуду передается по наледству.