Связь кишечника с мозгом: как это работает и роль питания в этом процессе

Анатомия и физиология

Наши внутренние органы связаны с головным мозгом (корой больших полушарий и гипоталамусом) и регулируются им при помощи вегетативной нервной системы (симпатической и парасимпатической). Симпатическая (возбуждающая) и парасимпатическая (расслабляющей) системы имеют центральную и периферическую части. Симпатические центральные ядра находятся в спинном мозге от которых отходят нервные отростки, заканчивающиеся в периферических ганглиях или симпатических узлах, от которых берут начало нервные волокна, подходящие ко всем внутренним органам. Парасимпатические центральные ядра находятся в среднем и продолговатом мозге и в крестцовом отеле позвоночника. Отростки, отходящие от продолговатого мозга, входят в состав блуждающих нервов. Блуждающий нерв или Х черепной нерв или легочно-желудочный нерв — очень важная составляющая в системе коммуникации мозга и внутренних органов. Он является частью парасимпатической системы, которая помогает поддерживать гомеостатический баланс в организме, справляться со стрессом, снижает напряжение, и давление, запускает процессы восстановления, связан с регуляцией эмоций. Блуждающий нерв имеет множество отростков и работает в обоих направлениях: отправляет сигналы от мозга к внутренним органам и обратно. Имеет стабилизирующую функции, то есть активирует мозг, выводя его из состояния покоя и тормозит, когда надо сосредоточиться. Основной медиатор ацетилхолин, впервые открыт как медиатор, снижающий частоту сердечных сокращений. Это медиатор размышления, мало пригоден в стрессовой ситуации. Играет важную роль в процессах памяти и обучения. При недостатке развивается болезнь Альцгеймера, при переизбытке – спазм мышц судороги и остановка дыхания.

Взаимодействие мозга и внутренних органов происходит при помощи электрических импульсов регулирующих деятельность отдельных органов – это быстрый путь. Есть еще более медленный путь — посредством выделения гормонов, медиаторов и пептидов в кровь. Однако, у нас есть еще одна автономная система регуляции или метасимпатическая система, относящаяся к вегетативной нервной системе, но в отличие от симпатической и парасимпатической систем, способная получать и обрабатывать некоторое количество информации и контролировать работу отдельных органов, без непосредственного управления со стороны головного мозга. Это самая старая с эволюционной точки зрения система регулирования деятельностью организма, доставшаяся нам от диффузной системы гидры, и до сих пор отлично работающая у планарии, дождевого червя и насекомых. Относительная независимость этой системы подтверждается экспериментами, где некоторые органы, не имеющие связи с организмом продолжают осуществлять ритмические сокращения без участия контроля головного мозга (сердце, кишечник, сосуды). Это происходит потому, что у этих органов имеется собственная нервная система, состоящая из скоплений нервных клеток, которые могут осуществлять восприятие (чувствительные клетки), регуляцию и контроль. Чувствительные, мото-нейроны и клетки водители ритма, позволяющие осуществлять ритмичные сокращения гладкой мускулатуры и ЖКТ (перистальтика), сердца, сосудов, мочевыделительной системы. Именно эта система обеспечивает постоянное сокращение сердца, сосудов, кишечника и т. д без контроля головного мозга. Благодаря этой системе, головной мозг не перегружается избыточной информацией, а центральное управление этой системой осуществляется за счет того, что на некоторых узлах (ганглиях), заканчиваются отростки симпатических и парасимпатических волокон). Поэтому сигналы управления от головного мозга могут настраивать работу сети внутренних органов соответственно ситуации. Именно поэтому, в случае стресса симпатическая система отправляет сигналы к ЖКТ замедляется пищеварение. А затем парасимпатическая система позволяет восстановить нормальное функционирование и убрать напряжение гладкой мускулатуры.

Сигналы о состоянии внутренних органов и среды организма передаются в мозговые структуры: ретикулярную формацию, таламус и кору больших полушарий головного мозга от нейронов, расположенных в спинном мозге. Нейрон спинного мозга имеют интегрирующую функцию. Он одновременно получает сигнал от внутреннего органа (внутренняя среда), и от нейронов кожной чувствительности (от внешней среды). Именно поэтому неблагополучие в желчном пузыре может вызывать повышенную кожную чувствительность справой стороны тела. А также это объясняет почему физиотерапевтическое воздействие или горчичник может оказывать положительное влияние на снижение неприятных ощущений в определенном внутреннем органе.  

Последствия дисбаланса микробиоты

Дисбаланс микробиоты происходит, когда количество вредных бактерий перевешивает число полезных, и это уже называется  дисбактериозом. 

В такой ситуации могут значительно усилиться воспаление и окислительный стресс. В результате хронические болезни могу напомнить о себе. 

Вот некоторые из проблем со здоровьем, которые могут возникнуть при нарушении связи между кишечником и мозгом.

• Беспокойство, депрессия и другие проблемы с психическим здоровьем.

  Раньше эксперты рассматривали психическое здоровье «сверху вниз». Они считали, что симптомы тревоги, депрессии и других проблем с психическим здоровьем были вызваны дисбалансом в вашем мозгу. Но эта идея развивается вместе с новыми исследованиями.

  Ученые теперь считают, что дисбактериоз кишечника может быть одной из основных причин дисбаланса в мозгу. Другими словами, здоровье кишечника может быть неразрывно связано с  психическим здоровьем. 

  Например, когда ваша микробиота не сбалансирована, она вырабатывает меньше масляной кислоты (бутирата). Эта короткоцепочечная жирная кислота помогает снять воспаление. И если бутирата не хватает, оно может усилиться. А когда нервы в мозгу воспалены, человек подвержен более высокому риску депрессии. 

  Недостаточное количество масляной кислоты также может привести к увеличению кишечной проницаемости, также известной как синдром дырявого кишечника. Он, в том числе, в ответе за усиление воспаления и более высокий риск проблем с психическим здоровьем. 

  Например, у людей с аутизмом часто встречается дисбактериоз кишечника. В одном исследовании 43% детей с аутизмом имели повышенную кишечную проницаемость. А у детей без аутизма не было так называемого дырявого кишечника. 

• Нейродегенеративные заболевания. Дисбактериоз кишечника может ухудшить память и другие функции мозга. Это фактор, повышающий риск болезни Альцгеймера и других типов деменции. Дисбактериоз кишечника также связан с когнитивными проблемами при болезни Паркинсона. 

  Согласно исследованиям на животных, определенные кишечные микробы связаны с улучшением памяти и функций мозга. Но избыток других кишечных микробов связан с воспалением мозга, окислительным стрессом и образованием налета на мозге. 

  Некоторые исследования показывают, что “плохие” кишечные микробы заставляют неупорядоченные белки скапливаться в мозгу, образуя налет. Это может помешать нормальной работе клеток вашего мозга. 

  Это скопление белков может способствовать развитию болезней Паркинсона и Альцгеймера. И симптомы заболевания ухудшаются в зависимости от роста этих белковых “комков”. 

  Нарушение работы оси “микробиота-кишечник-мозг” также связано с бессонницей. А плохой сон увеличивает риск эмоциональных проблем, включая тревогу и депрессию. 

  Исследования на животных показывают, что восстановление определенных микробов в кишечной микробиоте может помочь в борьбе с тревогой и депрессией. Однако необходимы дополнительные исследования. 

Нейро-гастроэнтерология

Эта наука включает в себя изучение мозга, кишечника и их взаимодействия, чтобы помочь понять и управлять моторикой желудочно-кишечного тракта и функциональными желудочно-кишечными расстройствами. В частности, нейро-гастроэнтерология фокусируется на функциях, дисфункциях и пороках симпатического , парасимпатического и кишечного отделов пищеварительного тракта.

Функция нейронов желудочно-кишечного тракта

Упрощенное изображение перистальтики

Перистальтический рефлекс

Перистальтика — это серия сокращений и расслаблений радиально-симметричных мышц, которые распространяются через мышечную трубку. У людей и других млекопитающих перистальтика воздействует на гладкие мышцы пищеварительного тракта, продвигая содержимое через пищеварительную систему. Перистальтика была открыта в 1899 году в результате работы физиологов Уильяма Бейлисса и Эрнеста Старлинга . Работая с тонким кишечником собак, они обнаружили, что реакция на повышенное давление в кишечнике заставляет мышечную стенку сокращаться выше точки стимуляции, а мышечную стенку ниже — расслабляться.

Сегментация

Сегментарные сокращения располагаются в стенках гладкой мускулатуры. В отличие от перистальтики, которая включает сокращение и расслабление мышц в одном направлении, сегментация происходит одновременно в обоих направлениях, поскольку сокращаются круговые мышцы. Это помогает перемешать кишечное содержимое, называемое химусом , для лучшего всасывания.

Секреция

Секреция пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта , таких как гастрин и секретин , регулируется холинергическими нейронами, расположенными в стенках пищеварительного тракта. Секреция гормонов контролируется ваговагальным рефлексом , когда нейроны пищеварительного тракта взаимодействуют через афферентные пути и эфферентные нервные волокна внутри блуждающего нерва .

Анатомия

Кишечная нервная система

Организация слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта .

Кишечная нервная система — один из основных отделов нервной системы и главная ось нейрогастроэнтерологии. Кишечная нервная система относится ко всей системе нейронов, которые управляют желудочно-кишечной системой. Он способен функционировать независимо от головного и спинного мозга, но у здоровых людей он зависит от иннервации вегетативной нервной системы через блуждающий нерв и превертебральные ганглии . Однако исследования показали, что эта система работает с перерезанным блуждающим нервом. Нейроны кишечной нервной системы контролируют двигательные функции системы в дополнение к секреции желудочно-кишечных ферментов. Эти нейроны общаются через множество нейротрансмиттеров, аналогичных центральной нервной системе, включая ацетилхолин , дофамин и серотонин . Значительное присутствие серотонина и дофамина в кишечнике — важная область исследований нейро-гастроэнтерологов.

Сплетение Ауэрбаха

Сплетение Ауэрбаха, также называемое миэнтериальным сплетением, представляет собой совокупность немиелинизированных волокон и автономных постганглионарных клеточных тел, расположенных между круговым и продольным слоями наружной мышечной ткани пищеварительного тракта. Он был открыт и назван немецким невропатологом Леопольдом Ауэрбахом . Эти нейроны обеспечивают моторные входы в оба слоя внешней мышечной ткани и обеспечивают парасимпатические и симпатические входы. Анатомия сплетения аналогична центральной нервной системе . Сплетение включает сенсорные рецепторы, такие как хеморецепторы и механорецепторы , которые используются для обеспечения сенсорного ввода интернейронов в кишечной нервной системе . Сплетение является ядром парасимпатического происхождения блуждающего нерва и сообщается с продолговатым мозгом через передний и задний блуждающие нервы.

Сплетение Мейснера

Сплетение Мейснера представляет собой сборник сплетений парасимпатических нервов , идущих от сплетения Ауэрбаха к мышечным слизистым оболочкам из желудочно — кишечной стены . Он был открыт и назван немецким физиологом Георгом Мейснером . Он функционирует как иннервационный путь в слизистой оболочке стенки желудочно-кишечного тракта.

Вижу свет!

Кишечная микрофлора очень важна для здорового развития мозга. Например, она может влиять на развитие отделов мозга, в которых формируется реакция на стресс – в областях, контролирующих состояния, вызванные стрессом, такие как тревожность или депрессия. В попытке понять эти взаимоотношения ученые так и сяк формируют микрофлору у мышей: в изоляторах выращиваются специальные, “стерильные” мыши с полностью отсутствующей микрофлорой и затем на них делаются различные бактериальные замеры.

Содержание в изоляторе исключает любой контакт с внешним воздухом, любыми примесями или симбионтными бактериями “извне”. Затем проводятся стандартные опыты для изучения изменений в поведении: замеряется уровень активности, любознательности, тенденции избегать контактов. У мышей есть природная склонность к исследованию своего ареала, но при этом они всегда стараются избегать открытых и ярко освященных мест. Их поведение испытывают в специальном “лабиринте”, сконструированном так, чтобы у мышей были варианты как проявлять свой исследовательский интерес. Когда обычная (“контрольная”) мышь попадает в этот лабиринт, она старается исследовать оба “рукава”, которые тянутся в обе стороны от зоны, в которую ее изначально “сажают”, по центру. При этом, мышь стремится больше времени провести, исследуя закрытый, затемненный рукав. Когда в лабиринт помещают стерильную мышь, она стремится значительно больше времени провести в освещенном рукаве. И это ведет к предположению, что без микрофлоры меньше проявляется тревожность, т.к. стерильные мыши проводят больше времени в “опасной” зоне лабиринта. (13, 14)
Для другого теста по наблюдению за поведением используют короб, в котором одна из частей затемнена, а вторая открыта свету. Контрольная мышь исследует обе зоны, но больше внимания уделяет затемненной. Стерильные мыши дольше изучают светлую область, снова демонстрируя, что мыши без кишечной микрофлоры меньше подвержены тревожности, потому что светлая область для мышей в эксперименте считается стрессовой, но стерильных мышей это не тревожит.

Наблюдая за стерильными мышами исследователи смогли выяснить, есть ли какие-то определенные этапы в жизни мыши, когда взаимодействие между мозгом и кишечной микрофлорой особенно важно. Стерильных мышей помещали в обычные для мышей условия в разном “возрасте” (на разных этапах их развития) и обнаруживалось, что их кишечник при этом колонизируют типичные популяции бактерий

Это же отразилось и в нормализации недоразвитой иммунной системы, свойственной стерильным мышам. Когда взрослых стерильный особей “подвергали” колонизации нормальными бактериями, они продолжали демонстрировать пониженный уровень тревожности, и это предполагает, что отсутствие микрофлоры на ранних этапах развития имеет постоянный эффект на то, как мозг регулирует состояние тревожности и поведенческие проявления, связанные с исследовательским импульсом. (14, 16)

В противоположность, когда микрофлорой заселяли стерильных мышей на ранних этапах их жизни (молодняк, либо особей, недавно достигших зрелости) и затем тестировали их уже на этапе их зрелости, как правило, мыши демонстрировали обычные уровни подверженности стрессу и тревожности в стрессовых ситуациях, (13, 15) и это предполагает, что микрофлора влияет на то, как формируется мозг на ранних этапах жизни.(17)

Помимо исследований на мышах, ученые использовали антибиотики для оказания влияния на микрофлору. Было доказано, что присутствие антибиотиков в питьевой воде приводит к сокращению популяций бактерий у мышей и к сокращению разнообразия внутри этой популяции. (18) Тесты показали, что как стерильные мыши, так и получавшие антибиотики в течение недели, демонстрировали повышение любознательности (активизацию исследовательского поведения) и уменьшение проявлений тревожности. Это наблюдение связали с изменениями в микрофлоре. (19) Спустя две недели после окончания недели на антибиотиках и качество микрофлоры и поведение восстанавливались до обычных показателей, и это предполагает, что временные изменения в микрофлоре могут влиять на поведение.(19)

Вопросы по теме

Можно ли принимать стимбифид постоянно?

Да, можно принимать длительно.

Можно ли применять стимбифид во время кормления грудью?

Формально стимбифид противопоказан и при беременности, и при кормлении грудью. Смотрите инструкцию по применению.

Можно ли принимать стимбифид во время приема антибиотика, а не после?

Можно и нужно принимать до, во время и после приема антибиотиков. Практически значимых противопоказаний этому нет.

Как БАД может убить бактерию, если даже комбинации антибиотиков не могут?

СТИМБИФИД ПЛЮС восстанавливает индивидуальную микробиоту кишечника, создавая приоритетные условия для размножения бифидобактерий, лактобацилл и кишечной палочки, которые, угнетают рост хеликобактерной инфекции

Добрый день, у ребенка 12 лет (вес ребенка 34кг) показатель хэликобактер 1.15.Антибиотик не пьем. Пили де-нол две недели, плохо от него, помогает Иберогаст, еще пьем моторрикум. Заказали стимбифид плюс для эрадикации Хэликобактер. Пить натощак? Можно ли пить с Иберогастом? Нужно ли пить Омез 10мг, так как кислота есть, или достаточно Стимбифид плюс. Заказали 80 таблеток.

Ещё раз, здравствуйте! На курс 1 месяц необходима 1 большая (170 табл) или 4 маленьких (по 40 табл). Отличия Стимбифида и Стимбифида Плюс

Здравствуйте! Можно принимать препарат при грибковых инфекциях, кандидозе?

Здравствуйте! Не только можно, но и нужно! Здоровья Вам!

В инструкции к стимбифид плюс пишется, что принимать надо во время еды, а в видео выступлениях, представленных на сайте, говорится о том, что при хеликобактере надо принимать за 30 минут до еды. Как лучше принимать при хеликобактере?

В соответствии с клиническими данными при эрадикации Helicobacter pylori наиболее эффективным является приём Стимбифида плюс в дозе по 2 таблетки 3 раза в сутки для взрослых за 30 мин до еды в течение 28 дней.
На целый курс эрадикации для взрослого рассчитана макси — упаковка на 170 таблеток (банка в картонной коробке).
 

Здравствуйте! Прописали стимбифид ребёнку (1г 2 мес) по 1/2 таблетке. Может ли добавлять измельченную таблетку в еду? Не навредит ли температура продуктов (каш, супов) препарату? Спасибо!

Здравствуйте!
 
Да, можно! Можно растворять в кефире, молоке и молочных смесях, можно добавлять в подогретые для приёма во внутрь каши и супы.
 
Здоровья Вам и Вашему ребёнку!

Добрый вечер! Подскажите, пожалуйста, нужно ли перед началом приема курса Стимбифид Плюс провести очищение ЖКТ абсорбентом?

Здравствуйте!
 
В этом нет необходимости.
 
Здоровья Вам!

Цитаты

1. Nonaka et al. Effects of LPS on leptin transport across the BBB. Brain Res. 2010 July 1016 (1):58-65
2. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=microbes-manipulate-your-mind
3. http://www.dovepress.com/comparison-with-ancestral-diets-suggests-dense-acellular-carbohydrates-peer-reviewed-article-DMSO
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Actinobacteria
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria

• Предыдущая статья
• Следующая статья
• Оригинал

Published: 06 October 2012

Tags: здоровье, мозг-кишечник

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

blog comments powered by Disqus

Баланс

Автор книги «Кишечник и мозг» рассуждает о бактериальном балансе в организме, как о балансе двух главных типов бактерий Firmicutes и Bacteroidetes, на них приходится 90% бактерий кишечника. Первые перерабатывают сахар и углеводы в калории и адсорбируют жиры, а вторые обрабатывают крахмал и растительные волокна. Показатель баланса этих бактерий это тест на ваше общее здоровье.

Если вы перевесите в сторону Firmicutes, то разовьется нездоровое пристрастие к фастфуду и другим вредным продуктам.  Уже доказано, что у людей с ожирением, таких бактерий на 20% больше. Все дело в том, что именно этот тип бактерий управляет генами, ответственными за метаболизм, у людей с ожирением они изменяют экспрессию ДНК так, что мозг включает режим накопления калорий. Также перекос в эту сторону может грозить диабетом, болезнями сердца и сосудов и болезнью Альцгеймера. К слову, микробиота среднестатистического европейца чаще всего загрязнена именно этими бактериями.

ВЛИЯНИЕ МИКРОБИОМА НА НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

В научной литературе обсуждается роль микробиоты в регулировании серотонинергической
системы. В исследовании на мышах показано, что у детенышей самцов гнотобионтов повышен
уровень триптофана в плазме, по сравнению с контрольной группой, имеющей нормальную
микробиоту кишечника. Уровень триптофана нормализовался при колонизации кишечника
представителями нормальной микробиоты, после отлучения от матери []. Изменения ЦНС выражались у самцов гнотобионтов в виде увеличения концентрации серотонина
в гиппокампе, который не снижался при нормализации уровня триптофана. Увеличение оборота
(циркуляции) серотонина в стриатуме у гнотобионтов подтверждалось определением соотношения
5-гидроксиндолуксусная кислота (метаболит серотонина)/серотонин. Считается, что повышение
уровня серотонина связано с энтерохроматофинными клетками [].

Другие исследования также свидетельствуют о повешении у мышей гнотобионтов уровня
триптофана и серотонина в плазме []. Однако повышение уровня серотонина и триптофана может быть временным, что показано
в одном исследовании, где снижение уровня серотонина у мышей гнотобионтов произошло
на четвертый день после колонизации кишечники []. Также следует отметить исследование, в котором выявлено у крыс гнотобионтов снижение
концентрации серотонина в гиппокампе, однако, повышение концентрации серотонина и
5-гидроксиндолуксусной кислоты, вызванное стрессом, по сравнению с крысами, имеющими
нормальную микробиоту кишечника []. Обосновать различия между мышами и крысами гнотобионтами не предоставляется возможным,
так как исследования на крысах начали проводится недавно.

Прямое воздействие микробиоты кишечника на серотонинергическую систему осуществляется
посредством ограничения доступности триптофана для организма хозяина вследствие его
необходимости для роста некоторых штаммов и впоследствии синтеза индола . Наличие фермента триптофанкиназы у некоторых микроорганизмов также позволяет синтезировать
триптофан самостоятельно [].

Снижение метаболитов дофамина – ванилиновой кислоты и дигидроксифенилуксусной кислоты
у пациентов с депрессией свидетельствовало о снижении интенсивности дофаминергических
процессов. Такая закономерность была выявлена в ранее проведенных исследованиях .

Микробиота и нейровизуализация

• Влияние оси «микробиота-кишечник-мозг» на функции последнего и поведение достаточно хорошо изучены на стадии преклинических исследований. В настоящий момент подобные взаимосвязи исследуются в человеческой популяции.
• Нарушения звеньев оси имеют место в патогенезе таких заболеваний, как, например:
  • функциональные расстройства ЖКТ;
  • воспалительные кишечные заболевания;
  • ожирение;
  • метаболический синдром.
• Имеются данные о вкладе микробиоценоза в заболевания, ассоциированные с поражением головного мозга, нежелудочно-кишечной этиологии, среди них:
  • тревожное расстройство;
  • рассеянный склероз;
  • болезнь Альцгеймера;
  • болезнь Паркинсона;
  • аутизм.
• На сегодняшний день ясно, что состав и соотношение микроорганизмов у больных и здоровых людей различаются. В некоторых исследованиях прослеживается сильная корреляция между этими показателями и функциональными способностями мозга.
• Один из способов исследовать влияние микроорганизмов кишечника на мозговую активность — комбинированный подход, сочетающий определение параметров кишечной микробиоты с результатами методов нейровизуализации и эмоциональными реакциями испытуемого.
• В ходе недавнего испытания доказано влияние пробиотиков на когнитивные функции здоровых женщин.
• В двойном слепом, рандомизированном, контролируемом исследовании испытуемые получали ферментированное молоко, включающее B. Animalis subsp lactis (B. Lactis), Lactoccouc lactis subsp lactis, L. Delbrueckii subsp bulgaricus, и Streptococcus thermophiles; неферментированный молочный продукт или же не принимали ничего.
  • Такая комбинация пробиотиков в более ранних исследованиях никак не повлияла на кишечную флору, но активировала некоторые метаболические пути, обеспечивающие разрушение полисахаридов, а также метаболизм аминокислот.
  • Интересно, что употребление экспериментального продукта с пробиотиками в составе в течение 4 недель коррелирует с меньшей выраженностью активации коры в ответ на тестовые задания, задействующие эмоциональный интеллект.
  • В группе испытуемых, не получавших лечения, отмечалась обширная активация нейронной сети; в группе пациентов, употреблявших контрольный продукт, изменения не были выявлены. В ходе тестирования лиц, принимавших пробиотики, была зарегистрирована сниженная активация коры.
• Сегодня в области нейровизуализации ведутся исследования, в которых соотносится информация о нейронной активности участков мозга и данные об экологии кишечных бактерий.
• Некоторые из имеющихся подходов также помогут в определении способов влияния микробиома на его функциональную активность и в дальнейшей идентификации медиаторов оси «кишечник-мозг».

Чем вызван патогенез болезни Альцгеймера?

Болезнь Альцгеймера характеризуется деменцией, потерей памяти и в редких случаях смертью. Основной причиной развития данного нейродегенеративного заболевания считается формирование нерастворимого белка, так называемого бета-амилоида, в нервных клетках, вследствие чего погибают нейроны, накопившие эти бета-амилоиды. Самое интересное, что даже малейшие изменения в функции кишечной микробиоты, например проникновение патогена или нарушение жизнеспособности полезных бактерий, в силах вызвать дисбаланс иммунной системы человека, что, в свою очередь, может стать причиной накопления бета-амилоида в нейронах, приводящих к нейровоспалению. Каким образом это происходит? Вспомним, что ЦНС имеет связь с кишечником через две ветви регуляции, и именно через восходящую ветвь микрофлора кишечника влияет на когнитивные процессы. Так, у пациентов с деменцией наблюдается корреляция между воспалительными цитокинами и количеством бактерий Escherichia/Shigella, участвующих в воспалении: чем больше бактерий, тем больше воспалительных молекул. Токсичные продукты жизнедеятельности таких патогенных бактерий, безусловно, попадают в мозг, приводя к накоплению амилоидных фибрилл в нейронах.‌

Рисунок 4. Бежевым цветом показана структура токсичного бета-амилоидного белка – причина болезни Альцгеймера. Image Credit: Juan Gaertner

Фактор стресса

Один из самых распространенных признаков депрессии – расстройство в работе системы, отвечающий за ответную реакцию на стресс, опирающееся на “ось” гиполатамус-надпочечники.(29) Как уже говорилось выше, в ответ на физиологический, психологический или патологический раздражитель, нейроны в гипоталамусе активируются и отправляют в гипофиз сигнал, призывающий вбросить в кровь адренокортикотропный гормон, который, в свою очередь, активирует надпочечники, чтобы они срочно выпустили гормон стресса – кортизол

Такой “стрессовый ответ” – часть нормального процесса, но при депрессии он часто запускается слишком быстро или, иногда, наоборот, реакция слишком вялая. (29) Одно из первых исследований, рассматривающих связь стресса и микрофлоры показало, что у стерильных мышей стрессовая реакция излишне интенсивная.(23) А другое, более свежее исследование показало, что подверженность стрессу крыс “в юности” вызывает нарушения в составе микрофлоры и ведет к более интенсивным стрессовым реакциям в зрелости. (30) Важно, что в этом исследовании обнаружили: если крысятам давать пробиотик (бактерии Lactobacillus sp) это нормализует уровень гормонов стресса.(30)Стресс на ранних этапах жизни ведет к более депрессивному поведению у зрелых крыс. Другое похожее исследование показало, что если крысиному молодняку, подверженному стрессу, давать пробиотики (бактерии Bifiodo infantis), то уменьшаются признаки депрессии в зрелости. (31)

Вместе эти исследования наводят на вывод о том, что нужно признать связь между дисбалансом микрофлоры (дисбактериозом), изменениями в поведении в связи с влиянием стресса и стрессовой реакцией. Также напрашивается вывод, что использование пробиотиков может быть эффективно в лечении симптомов, связанных со стрессом.

На данный момент проведено мало исследований, которые бы связывали стресс и микрофлору у людей. Отсутствуют данные о прямой взаимосвязи состава микрофлоры и депрессивных расстройств или состояний тревожности. Наиболее перспективная из клинических работ демонстрирует, что применение пробиотиков у людей может иметь антидепрессивный и успокоительный эффект. Есть исследование, в ходе которого здоровым людям 30 дней давали пробиотики

Испытуемых просили ответить на ряд вопросов, чтобы определить эффекты: внимание обращалось на стрессоустойчивость, тревожность, симптомы депрессии, потенциал для противостояния стрессу. Результаты показали, что те, кто получал пробиотики, демонстрировали меньшую подверженность стрессу, чем контрольная группа.(32) В другом исследовании ученые смогли продемонстрировать, что здоровые люди с плохим настроением в начале эксперимента демонстрировали улучшение настроения после приема пробиотиков в течение трех недель

(33) И наконец, в клиническом исследовании людей с синдромом хронической усталости применение пробиотиков на протяжении 2,5 месяцев привело к уменьшению симптомов, связанных с тревожностью.(34) Эти работы демонстрируют, что современные клинические исследования подтверждают важную роль микрофлоры в формировании тревожности и депрессивных состояний. Также они демонстрируют потенциал лечения пробиотиками.

Может ли кишечник и мозг «разговаривать» напрямую?

Расположенные в слизистой оболочке кишечника энтероэндокринные клетки продуцируют гормоны и пептиды, которые координируют работу всего ЖКТ, стимулируют пищеварение и подавляют голод. Пептиды способны достигать рецепторов вдали от места их высвобождения, не накапливаются в тканях, имеют отношение к коммуникации кишечника и мозга, участвуют в регулировании приема пищи, моторики, секреции, воспалительной реакции и защита слизистой оболочки. Кроме того, в 2010 году ученый из университета Дюка в Северной Каролине обнаружили, что энтероэндокринные клетки имеют выступы, похожие на ступни, которые напоминают синапсы и могут образовывать синаптическую связь с нейронами блуждающего нерва и передавать информацию в головной мозг напрямую за считаные миллисекунды.

Для сравнения взаимодействие посредством гормональной регуляции займет до 10 минут. А если есть отравление или другая угроза, то механизм быстрой передачи сигнала в мозг позволит быстро отреагировать и принять меры, например запустить рвотный рефлекс, воздействовать на перистальтику, отвращение к пище или восстановление тканей или повышение барьерной функции, а главное запустить какое-то поведение. При стимуляции клеток энтеральной нервной система у мышей при помощи лазера вызывали ощущения награды, и мыши пытались получить еще больше этой стимуляции, при этом, в мышином мозгу увеличивалось количество медиатора награды — дофамина. В тоже время стимуляция блуждающего нерва используется для лечения депрессии и тревоги.