Бактерии и мозг
Недавние исследования показали, что нарушения в кишечном микробиоме могут привести к аутизму, тревожности, депрессии и слабоумию. Это заставило ученых с особым вниманием отнестись к концепции зависимости здоровья мозга от здоровья ЖКТ.
Я могу познакомить вас лишь с зачатками этой истории, потому что она действительно только начинается. Несмотря на заметный рост количества исследований, посвященных влиянию микробиома на состояние мозга, в последние годы, эта отрасль науки все еще очень молода. Важно также подчеркнуть, что на данный момент большинство исследований микробиома (включая лечение антибиотиками или даже фекальными трансплантатами) главным образом основано на экспериментах с грызунами. Учитывая значительную разницу между мышами и человеком, нет гарантии, что открытия окажутся верными и для нас. Можно сказать, что некоторые начальные исследования, проведенные на людях, поддерживают идею существования связи между миром бактерий в нашем кишечнике и здоровьем мозга. Эти эксперименты привлекли огромное внимание как профессионалов, так и популярных медиа, а также финансовых учреждений
{17}. В результате на многие заболевания мозга стали смотреть по-другому.
Исторически кишечник со своим набором микробов оставался за пределами внимания неврологов и психиатров. До сего дня студентов учили, что мозг анатомически изолирован и вдобавок строго охраняется гематоэнцефалическим барьером, успешно отсекающим любые патогены, включая бактерии. Да, бывают исключения, когда патогены все же прорывают линию обороны и вызывают болезнь, как в случае менингита. Однако на протяжении десятилетий ученые относились к микробам либо как к практически безвредным элементам, свободно циркулирующим в ЖКТ (а значит, не имеющим никакого отношения к тому, что творится в мозге), либо как к прямой угрозе здоровью, от которой следует немедленно избавиться.
Этот подход изменился коренным образом, как только появились результаты множества новых экспериментов, доказывающих способность бактерий влиять не только на то, как мы едим, но и на то, как мы думаем и чувствуем себя.
Одна из самых впечатляющих работ в этой области была посвящена тревожности и депрессии. В частности, лабораторные животные, на генетическом уровне лишенные микробиома
{18}, — так называемые мыши без бактерий — продемонстрировали повышенную тревожность и преувеличенную реакцию на стресс. А еще — большую конфликтность, проблемы с памятью и тенденцию к беспокойству. Однако ученые обнаружили, что могут стабилизировать поведение этих мышей, подсадив им дружественные бактерии. Это не только понизило у них уровень стресса, но напрямую повысило выработку ГАМК
{19} (нейромедиатор, тормозящий нервную активность) у них в мозге.
Вдобавок выяснилось, что микробиом тесно связан с развитием нервной системы. На протяжении десятков лет медики и родители отмечали, что у примерно от 40 до 90 % детей с аутизмом наблюдались проблемы и с ЖКТ — аллергия или пищевая непереносимость. Последние эксперименты показали, что это может объясняться проблемами с микробиомом
{20}. Например, ряд признаков, отмеченных у мышей без бактерий, — пониженная социализация, тенденция к повторяющимся движениям и недостаточное общение с родителями — сопоставимы с симптомами аутизма человека. Лечение таких «мышей-аутистов» культурой Bacteroides fragilis (содержание этого вида бактерий часто понижено у детей с аутизмом) улучшало их поведение. Они становились спокойнее, общительнее и меньше старались повторять одни и те же действия
{21}.
Как вы могли уже заметить, все упомянутые до сих пор эксперименты проводились на лабораторных животных. Однако есть некоторые доказательства того, что пробиотики (живые микробы, обитающие в вашем кишечнике и приносящие пользу хозяину, то есть вам) точно так же могут влиять и на работу мозга человека.
В одном из самых известных исследований для выяснения, может ли йогурт — известный пробиотический продукт — вызвать изменения активности мозга, использовалась так называемая функциональная МРТ
{22}. Участниками исследования были молодые добровольцы. Функциональная МРТ (фМРТ) — метод визуализирующего исследования, в котором уровень содержания в крови кислорода берется за индикатор степени активности нейронов. Этот метод позволяет делать снимки тех участков мозга, где возникает активность в ответ на различные стимуляторы. В этом эксперименте 25 молодых женщин были поделены на две группы. Представители первой в течение месяца перед экспериментом ежедневно съедали по две чашки пробиотического йогурта, тогда как участники второй не употребляли йогурт совсем. Всем участникам показывали изображения сердитых, грустных или испуганных людей, чтобы вызвать эмоциональный ответ, который можно было отследить на МРТ. Разница между результатами тех, кто ел йогурт, и контрольной группой может показаться удивительной: первые продемонстрировали гораздо более сдержанную реакцию на изображения людей, испытывающих отрицательные эмоции, чем вторые. Проще говоря, им успешнее удавалось сохранять спокойствие, чем тем, кто был лишен пробиотической поддержки. Только представьте: вот было бы здорово, если бы доктора вместо успокоительных выписывали йогурт?
Помимо регуляции тревожности и уровня стресса, новые исследования говорят о том, что микробиом может оказать решающее влияние на долголетие здорового мозга
{23}. Люди, на протяжении жизни придерживавшиеся рациона с большим количеством клетчатки и пониженным содержанием животных жиров
{24} (животный жир плохо совместим с нашей дружественной кишечной флорой), отличаются самым здоровым составом микробиома. И напротив, у любителей жирной пищи, бедной клетчаткой, микробиом ослаблен. Исследования позволяют предположить, что недостаточное содержание в кишечнике дружественных бактерий может усугубить ослабление умственных способностей.
Высказывается предположение, что к слабоумию приводит бактериальная инфекция. Правда, на данный момент нет очевидных подтверждений тому, что нездоровый микробиом провоцирует деменцию. В то же время многие вирусы и бактерии могут так нарушить работу мозга, что это выразится в дезориентации, спутанности сознания и потере памяти. Например, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), причина развития СПИДа, также способен вызвать разновидность деменции, так и названную «ВИЧ-деменция», с симптомами, сходными с болезнью Альцгеймера. А вирус простого герпеса, из-за которого появляются волдыри на губах, может спровоцировать воспаление мозга (энцефалит), в свою очередь поражающее когнитивную и эмоциональную сферы деятельности мозга. Сифилис, печально известная бактериальная инфекция, передающаяся чаще всего половым путем, может распространиться и на мозг, приводя к серьезной степени слабоумия.
