Человек на бактериях. Как получать силу и энергию из своего кишечника - Маргит Коссобудзка

Разумеется, данные исследования требуют дальнейшей работы с клиническими моделями, а также изучения долговременных последствий такого вмешательства.

— Подводя итог, можно сказать, что все начинается с полости рта.

— Да, если поддерживать ее в должном состоянии, то весь остальной организм, в том числе ЖКТ и центральная нервная система, также будет хорошо поживать. И наоборот — плохой уход за полостью рта может стать причиной таких системных заболеваний, как, например, болезнь Крона. В связи с проведением совместного научного проекта сТомашом Махом, заведующим Кафедрой гастроэнтерологии, гепатологии и инфекционных заболеваний Университетской больницы в Кракове, мы собираемся глубоко исследовать данный вопрос. Недавно в журнале Nature появилась работа о том, что те бактерии, которые обитают в ротовой полости, начинают «путешествовать», чем, вероятно, впоследствии вызывают различного вида изменения, приводящие к развитию болезни Крона. Следовательно, состав микробиоты ротовой полости может влиять на остальные элементы ЖКТ.

Являются ли изменения в микробиоте причиной депрессии? Почему страдающие от кишечных заболеваний больше остальных подвержены болезни Паркинсона? Будем ли мы дополнять психотерапию пробиотиками? Что эксперты по мозгу ищут в мире бактерий, объясняет доктор наук Анета Бжезицка, профессор Университета социальной психологии и гуманитарных наук, заведующая кафедрой психофизиологии когнитивных процессов Института когнитивных и бихевиоральных нейронаук.

— Кишечник «разговаривает» с мозгом, но как это возможно, если это совершенно разные органы нашего тела?

Доктор наук Анета Бжезицка:

— Очень удачная метафора. Взаимодействие между двумя этими органами подразумевает двусторонний процесс; именно так новейшие исследования описывают связь между мозгом и кишечником. Поразительно? И да, и нет. То, что мозг посылает различные сигналы нашему телу, в том числе в кишечник, не вызывает у нас удивления. Сейчас тех, кто следит за открытиями на данную тему, волнует возможность «отвечать» мозгу, возможность оказывать влияние на действие мозга и, следовательно, деятельность организма в результате изменений в кишечнике.

Уже давно известно, что кишечник — невероятно густо иннервированный орган. Более того, иннервация пищеварительной системы очень неоднородна — разные места пищеварительной системы «разговаривают» с разными отделами центральной нервной системы (ЦНС). Она имеет свое название — энтеральная нервная система (ЭНС).

Оказывается, что нейроны данной системы реагируют на манипуляции, которые производят кишечные бактерии. В одном исследовании показано, что бактерии Lactobacillus reuteri способны активировать калиевые каналы нейронов ЭНС.

— Кажется, данная связь осуществляется по блуждающему нерву.

— Да, дополнительным методом связи является обмен сигналами между кишечником и мозгом при помощи блуждающего нерва — главного нерва парасимпатической системы, относящейся к автономной нервной системе. Он регулирует разные важные функции организма, в частности моторику кишечника.

Оказывается, что бактерии, заселяющие наш кишечник, способны посылать сигналы при помощи блуждающего нерва, которые доходят до мозга и наоборот. Это проиллюстрировано в экспериментах на мышах, страдающих от тревожно-депрессивных расстройств, которые получали бактерии из штамма Lactobacillus rhamnosus. Бактерии уменьшали негативные симптомы, но… только у тех мышей, у которых был сохранен путь связи через блуждающий нерв! Вдобавок у этих мышей наступали изменения экспрессии рецепторов нейромедиатора у-аминомасляной кислоты (ГАМК), а также уменьшалось выделение гормонов стресса. Похожие эффекты уменьшения тревожных реакций наблюдались после употребления мышами бактерий рода Bifidobacterium, но, когда им перерезали блуждающий нерв, таких эффектов не было.

Еще один очень важный аспект: крайне существенным каналом микробиото-кишечно-мозговой связи является способность к синтезу нейромедиаторов с помощью кишечных бактерий. Наверное, лучше всего известны пути синтеза серотонина — биогенного амина, действующего по-разному в зависимости от части тела, в которой он находится. В кишечнике серотонин контролирует перистальтику, а в мозге играет ключевую роль в регулировании настроения и многих познавательных функций. Серотонин образуется из триптофана, на содержание и метаболизм которого огромное влияние оказывают бактерии, заселяющие наш кишечник!

В 2015 году был опубликован очень интересный труд на тему коммуникационных возможностей кишечника и нейронов. Исследователи под руководством Диего Бохоркеза предполагают, что клетки, устилающие кишечник (о которых ранее уже было известно, что они могут поддерживать связь с нервной системой), способны на прямое взаимодействие с нейронами.

Исследователи показали, причем буквально, на видео, что клетки, взятые из эпителия кишечника мышей и помещенные в лабораторную чашку, и нейрон, взятый из кишечника, соединяются с помощью образования, которое ученые назвали нейроотростком. Данное соединение получило название нейроэнтероэндрокринной цепи. По их мнению, она может быть способом прямого взаимодействия между пищей, кишечными бактериями и нервной системой! Ученые предполагают, что эта цепь может быть также «исходным портом» для вирусов, атакующих нервную систему.

— Кишечник — действительно наш «второй мозг»?

— Мне кажется, что это не совсем подходящее название, учитывая функции, которые выполняют эти органы, особенно высшие психические функции.

Я профессионально изучаю действие мозга, и такое название нервных клеток представляется мне неуместным. Функция нервных клеток отличается от множества тех, которые осуществляет мозг, и похожи они лишь в узком смысле.

Исследователи применяют этот термин для того, чтобы подчеркнуть определенную независимость действия ЭНС от ЦНС, а также то, как много в ней нейронов. Некоторые приобрели вполне неплохую популярность, сочиняя разные метафоры вроде «если у твоего кота есть интеллект, то и у твоего кишечника тоже» и т. д., намекающие на то, как многочисленны клетки ЭНС. Действительно ли можно сказать, что у кишечника есть интеллект, раз в нем столько нейронов? Не думаю. Прежде всего, сходства, которые мы видим между ЦНС и ЭНС, касаются автономной нервной системы.

Не стоит забывать, что кишечник выполняет очень важную моторную функцию — перемещение пищевого содержимого. Уже один этот факт свидетельствует о том, что у пищеварительной системы свой особый порядок координации и коммуникации. Конечно, допуская, что основной функцией мозга является моторика, мы действительно можем говорить о нейронах в кишечнике как о «втором мозге» — согласно недавним исследованиям, движения кишечника, то есть синхронизация работы клеток, перемещающих пищевое содержимое, вовлекают миллионы клеток ЭНС. Это, конечно, весьма сложный процесс, но, на мой взгляд, до наиболее сложных функций мозга ему еще далеко.