Влияют ли микроорганизмы на наше настроение?

Результаты исследований кишечных бактерий могут изменить наше мнение о природе страха, тревоги, депрессии и нарушений поведения. Если бы пришельцы изучали человечество, то, скорее всего, они пришли бы к выводу, что люди – это порабощенные существа, созданные для кормления и переноски бактерий. В нашем организме имеется в 10 раз больше бактерий, чем собственных клеток. В целом насчитывается 3,3 млн бактериальных генов, что в 160 раз превосходит количество генов человека. Наш кишечник содержит около килограмма бактерий, которые помогают переваривать и расщеплять пищу, вырабатывать витамины и противостоять инфекциям.

http://www.npr.org

 

http://www.npr.org

Приведенные выше сведения являются теоретическими знаниями, однако недавние многочисленные исследования раскрывают новую, неожиданную роль наших маленьких «компаньонов». Имеются доказательства того, что кишечные бактерии могут обладать защитными свойствами или предрасполагать к развитию патологии – от воспаления до сахарного диабета и ожирения. Значительное количество данных свидетельствует о том, что они также могут изменять наше настроение и поведение.

В настоящее время изучение микроорганизмов является приоритетным направлением многих научных программ. Так, в мае текущего года правительством США запущен проект National Microbiome Initiative с общим бюджетом 0,5 млрд долл., а в Европейском Союзе финансируется более 300 проектов, относящихся к изучению микробиома.

В октябре этого года на сайте youris.com опубликовано интервью с Yolanda Sanz, специалистом Института агрохимии и пищевых технологий (Institute of Agrochemistry and Food Technology) Национального исследовательского совета Испании (CSIC), координатором программы MyNewGut Project, самого крупного в Европейском Союзе консорциума, включающего 30 центров из 15 стран. Y. Sanz были заданы вопросы о перспективах исследования и интригующей связи между микробами и мозгом.

– Что составляет основу нашей кишечной микрофлоры и как она меняется со временем?

Наш кишечник содержит комплекс бактериальных экосистем, который мы называем интестинальной микробиотой. Она включает как минимум 1000 разных видов микроорганизмов. Большинство бактерий человек получает вскоре после рождения, также имеются сведения о бактериальной колонизации еще во внутриутробном периоде. В течение первых 2-3 лет жизни состав микрофлоры очень нестабильный. Это состояние соответствует периоду незрелости иммунной системы. В этот период на микрофлору больше всего влияет режим питания, например наличие или отсутствие грудного вскармливания.

При переходе на взрослый режим питания структура кишечной микрофлоры стабилизируется и формируется микробиотический профиль. Он обычно преобладает до старости, когда диета снова становится более однообразной и нестабильной, как и у детей. В некотором роде эволюция микрофлоры отражает наше развитие и старение.

– Имеем ли мы что-то вроде микробиологической индивидуальности, бактериальный «отпечаток пальцев», который является уникальным для каждого человека?

Да, каждый человек в своем кишечнике имеет разные пропорции бактериальных видов и штаммов. Если сослаться на числа, то можно отметить, что приблизительно четверть микрофлоры является уникальной. Однако точную оценку дать сложно. Также известно, что наш геном влияет на флору кишечника. Мы не знаем точно, как это действует, но некоторые особенности микрофлоры связаны с нашей ДНК.

– Что происходит, когда люди радикально изменяют режим питания? Если человек, например, станет вегетарианцем, изменит ли это особенности его микрофлоры?

Исследования показывают, что если значительно изменить режим питания, например употребление клетчатки, протеинов или жиров, то можно заметить относительно быстрое изменение микрофлоры человека. Изменится численность около 30-40 % бактериальных штаммов. Можно сказать, что организм приобретает новую микробиологическую идентичность до тех пор, пока человек снова не вернется к обычному режиму питания.

Состав микрофлоры может также меняться вследствие применения лекарственных средств, прежде всего из-за необоснованного и нерацио­нального использования антибиотиков. Кроме того, неблагоприятное влияние на состав кишечной микрофлоры могут оказывать ингибиторы протонной помпы, противовоспалительные и другие классы препаратов, которые не взаимодействуют с бактериями напрямую. Иными словами, в настоящее время мы имеем более сложную картину, чем несколько лет назад.

– Существует ли связь между микробиотой, мозгом и настроением?

Появляется все больше доказательств концепции микробиологической связи кишечника и мозга, согласно которой бактерии могут влиять на мозг и наоборот.

Канадские ученые, например, обнаружили, что мыши из чрезвычайно спокойного вида стали более активными и любопытными после трансплантации им кишечной микрофлоры от менее сдержанных особей. Мы знаем, что некоторые виды кишечных бактерий производят вещества, влияющие на нервную систему, в т.ч. нейротрансмиттеры или метаболиты, которые изменяют гематоэнцефалический барьер. Пока остается неизвестным точный механизм такого воздействия, но весьма очевидно, что кишечные микробы влияют на настроение и паттерны поведения.

– Применимы ли эти данные к людям?

Большая часть информации получена в экспериментах на животных, но при исследовании человека также обнаружены некоторые весьма убедительные результаты. Например, у лиц с депрессией наблюдаются изменения в микрофлоре. Кроме того, трансплантация микробных штаммов страдающего депрессией пациента мышам может воспроизвести данную патологию у животных.

Проблема исследования микробиоты человека состоит в том, что анализу доступны только фекалии пациентов, в которых лучше всего представлены бактерии из нижнего отдела кишечника. Для получения информации о других частях желудочно-кишечного тракта потребуется проводить биопсию и другие инвазивные тесты на здоровых людях, что может быть неэтично.

– Можно ли применять терапию пробиотиками для заболеваний мозга человека, чтобы как минимум смягчить некоторые симптомы?

Проведено несколько исследований, в которых пациенты с депрессией получали пробиотики. Результаты оказались вдохновляющими, но выборка в них была небольшой. Еще понадобится проделать немало работы, прежде чем мы сможем определить эффективность такой терапии.

На сегодняшний день обнаружено достаточно много взаимосвязей между кишечной микробиотой и заболеваниями. Для перехода к терапии требуется установить причинно-следственные отношения и внимательно наблюдать за механизмами взаимодействия бактерий и нервной системы.

– Каковы следующие шаги, и видите ли Вы взаимодействие между программой National Microbiome Initiative США и проектами Европейского Союза?

Для дальнейшего прогресса следует изучить намного большую группу пациентов и объединить разные направления -omics, например, такие как геномика и протеомика. На этом основана программа National Microbiome Initiative, и это то, что мы осуществляем в Европейском проекте MyNewGut. Следует понимать, что США инвестирует в программу намного больше, чем Европа, тем не менее вопросов для сотрудничества более чем достаточно. Мы пытаемся обеспечить открытый доступ к большей части геномных данных для всего научного сообщества.

Проект National Microbiome Initiative открыт для партнеров из Европы, и многие европейские консорциумы, включая наш, имеют партнеров с обеих сторон Атлантики. Проблема состоит в том, что исследователи из США не имеют доступа к финансированию проектов из Европейского Союза и наоборот. Существует еще много задач, которые нам предстоит решить совместно. Нелегко экстраполировать на людей данные, полученные в экспериментах на мышах, но я полагаю, что мы движемся в перспективном направлении.

Подготовил Алексей Лисица

По материалам: http://www.youris.com