Микробиом кишечника и психическое здоровье: как они взаимодействуют?

За последнее десятилетие ученые исследовали связь между микробиотой кишечника и мозгом и влиянием на неврологические проявления. Эти исследования показали, что микробиота кишечника влияет на нейрогенез, поведение, эмоции, когнитивное развитие и прогрессирование нервно-психических заболеваний. Новое исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Medicine, содержит обзор последних литературных данных о связи между микробиотой кишечника, мозгом и неврологическими расстройствами.

Микробиота кишечника - это сложная экосистема, содержащая множество микробов, которые развиваются в организме человека. В кишечнике человека насчитывается более 100 триллионов микробов, которые модулируют жизнеспособность, фенотип и здоровье хозяина. Микробный дисбиоз или дисбаланс является причиной нескольких заболеваний на различных физиологических уровнях.

Взаимосвязь между микробиотой кишечника и проявлениями в головном мозге

Микробиота кишечника может модулировать и влиять на функционирование иммунной системы, мозговую деятельность, метаболический и питательный гомеостаз, а также целостность кишечного барьера. Таким образом, они влияют на физиологические функции хозяина. Было замечено, что микробы являются ключевыми сигнальными компонентами в двунаправленной коммуникации оси кишечник-мозг.

Нарушения в оси мозг-кишечник вызывают желудочно-кишечные симптомы, такие как функциональная желчная боль, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГРБ), синдром циклической рвоты (СЦР), гастропарез и хроническая абдоминальная боль. Предыдущие исследования показали, что эти расстройства влияют на нервно-мышечную систему.

Ученые сосредоточили внимание на распространенности нейропсихиатрических эффектов микробиоты кишечника. Несколько исследований показали, что дисбиоз кишечника влияет на такие неврологические состояния, как тревога, депрессия, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, шизофрения, болезнь Паркинсона, биполярные расстройства, эпилепсия и деменция.

Диета влияет на микробную популяцию кишечника. Например, диета, основанная на животном питании, увеличивает численность Alistipes, Bilophila и Bacteroides и снижает уровень Firmicutes. Этот дисбаланс влияет на пищеварение и другие физиологические функции. Firmicutes связаны с эффективным метаболизмом пищевых растительных полисахаридов; следовательно, снижение их численности, как ожидается, негативно скажется на пищеварении.

Микробиота кишечника биосинтезирует нейротрансмиттеры, взаимодействует с центральной нервной системой (ЦНС) и влияет на состояние неврологического здоровья. Следовательно, дисбиоз кишечника приводит к возникновению нейродегенеративных заболеваний.

Имеющиеся в продаже антидепрессанты обладают антимикробными свойствами в отношении определенных микробов кишечника человека, таких как Akkermansia muciniphila, Bifidobacterium animalis и Bacteroides fragilis, которые могут усугублять существующие неврологические заболевания. Предыдущее исследование показало, что небольшое количество Faecalibacterium в кишечнике связано с депрессией.

Несколько исследований показали, что уровень Bacteroides значительно снижен у пациентов с большим депрессивным расстройством. Генерализованное тревожное расстройство (GAD) связано с негативным мышлением, раздражительностью, проблемами со сном и мышечным напряжением. Кроме того, воспаление желудочно-кишечного тракта связано с дисбиозом кишечника, который активирует высвобождение провоспалительных цитокинов и усиливает фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α), непосредственно связанный с проявлениями тревоги.

Было замечено, что повышенное содержание в кишечнике Bacteroides связано с тревожноподобными расстройствами. Кроме того, низкие уровни Faecalibacterium, Lachnospira, Eubacterium и Sutterella обнаружены у пациентов с GAD.

Биполярное расстройство (БР) - еще одно нейропсихиатрическое расстройство, широко распространенное во всем мире. У пациентов с БР наблюдаются гиперманиакальные или депрессивные состояния, когда пациенты переживают периоды острого пониженного настроения, сильного несчастья, чувства отчаяния или повышенного настроения, крайне позитивного мышления и низкой потребности во сне.

Дисбаланс микробиома кишечника был связан с заболеваемостью СД. Несколько исследований показали, что у пациентов с СД повышены маркеры бактериальной транслокации, происходящие из просвета кишечника. Кроме того, СД связан с ожирением и метаболическими нарушениями, что повышает риск ухудшения прогноза заболевания.

Низкий уровень Faecalibacterium также был связан с СД. Кроме того, было обнаружено, что Clostridiaceae и Collinsella, которые способствуют ферментации углеводов и вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты, играют важную роль в поддержании целостности кишечного барьера. Примечательно, что низкий уровень Bifidobacterium, связанный с выработкой кортизола, негативно влияет на реакцию на стресс. Дисбиоз кишечника, связанный с воспалением желудочно-кишечного тракта, был связан с шизофренией.

Несколько исследований показали, что неврологические расстройства, включая аутизм и шизофрению, негативно влияют на микробы кишечника. Деменция - это психологическое расстройство, которое вызывает слабость памяти, изменения личности и мышления, а также ухудшает рассудок. Было замечено, что колебания уровня Bacteroides напрямую влияют на стимулирующие факторы, связанные с когнитивным снижением при деменции. В частности, было установлено, что Lactobacillus и Bifidobacterium улучшают активность и высвобождение нейротрансмиттеров (ацетилхолина), которые влияют на процессы обучения и памяти.

Пробиотическая терапия при неврологических и психиатрических расстройствах

Недавние исследования показали, что для разработки новых психотропных препаратов для лечения психических заболеваний, таких как депрессия, необходимо воздействовать на микробиом хозяина. Для лечения психических расстройств было разработано несколько пребиотических и пробиотических препаратов.

Препараты, воздействующие непосредственно на микробы кишечника и мозг, называются "психобиотиками". Они оказывают анксиолитическое и антидепрессивное действие, которое изменяет эмоциональные, системные, когнитивные и нейронные параметры.

Исследования на животных показали, что пробиотические штаммы, такие как Lactobacillus rhamnosus, эффективно снижают поведение, связанное со стрессом, и выброс кортикостерона. Bifidobacterium breve - еще один пробиотический штамм, используемый для лечения психиатрических и желудочно-кишечных отклонений у пациентов с большим депрессивным расстройством. В другом исследовании были получены благоприятные результаты при лечении стрессовых крыс с помощью Lactobacillus fermentum PS150. Этот штамм не только облегчал симптомы стресса, но и снижал когнитивные нарушения.

Источник: https://www.news-medical.net/news/20230319/Gut-microbiomes-and-mental-health-how-do-they-interact.aspx