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

Многие годы ученые сосредоточивались на изучении серого вещества, однако появилась новая техника нейровизуализации, называемая визуализацией тензора диффузии, благодаря которой можно исследовать также белое вещество. Используя данный метод, доктор Шумей Ли, радиолог больницы в китайском городе Гуандун, и ее команда исследовали мозг 30 здоровых человек и 23 человек с хронической бессонницей.

Оказалось, что в мозге людей, страдающих хронической бессонницей, для участков в правом полушарии, связанных с обучением, памятью, запахами и эмоциями, была характерна более слабая связь между нейронами, чем у здоровых. Команда также обнаружила, что у людей с хронической бессонницей была хуже связь между нейронами в белом веществе таламуса — отделе головного мозга, который регулирует сознание, бдительность и сон.

По мнению ученых, эти изменения сопряжены с утратой миелиновой оболочки. А согласно исследованию, проведенному в Институте микробиома Ирландского национального университета в Корке, кишечные микроорганизмы могут воздействовать на структуру и функции мозга именно через регуляцию процесса миелинизации.

Джон Крайн и Джерард Кларк решили проанализировать, как именно кишечные микроорганизмы могут влиять на активность генов в определенных участках мозга. Они исследовали, например, экспрессию генов в префронтальной коре головного мозга мышей, которая играет ключевую роль в таких функциях, как планирование и принятие решений.

Ученые сравнили уровень экспрессии генов у лишенных бактериальной флоры мышей с уровнем экспрессии генов у здоровых, немодифицированных животных. Ими было обнаружено около 90 генов, которые подвергаются различной экспрессии у животных, лишенных кишечной микробиоты (экспрессия генов влияет на то, сколько белка вырабатывается на основе того или иного гена — так, например, при «заблокированной» экспрессии он не вырабатывается вовсе).

К удивлению исследователей, оказалось, что некоторые из этих генов участвуют в миелинизации аксонов. Часть из них кодирует белки, которые создают структуральные элементы миелиновой оболочки. Заинтригованные этими результатами, ученые начали более тщательно изучать мозг животных, используя электронный микроскоп для анализа ткани из префронтальной коры. Было отчетливо видно, что различия экспрессии генов отражались на различиях анатомического строения нервных волокон в префронтальной коре.

У животных, лишенных микробов, слои миелина на аксонах в этом отделе мозга были тоньше, чем у «нормальных» животных.

Исследователи описали свое открытие в журнале Translational Psychiatry. Они подчеркивают, что это яркое доказательство тому, что кишечные бактерии способны непосредственно влиять не только на функционирование, но и на анатомическую структуру мозга.

По их предположениям, возможно, однажды демиелинизирующие заболевания (например, рассеянный склероз) можно будет лечить посредством изменения состава микроорганизмов, заселяющих наш кишечник. В своей работе они пишут:

«Микробном необходим для соответствующей и динамичной регуляции генов, связанных с образованием и структурой миелина на аксонах в белом веществе. Следовательно, кишечная микробиота может представлять собой потенциальную терапевтическую цель в лечении психических расстройств, вызванных миелинизацией в префронтальной коре».

После трансплантации бактериальной флоры пациентка возвращалась к нам буквально изо дня в день. Все симптомы токсической реакции в мозге прошли. Ее психическое состояние и познавательные функции феноменально улучшились. Женщина полностью выздоровела. А семья и коллеги по работе спрашивали, какие таинственные таблетки она принимает, поскольку не могли поверить, что это — результат трансплантации кишечной микробиоты. Второй случай касается десятилетнего мальчика, страдающего от аутизма.

— Мы затрагиваем деликатную тему.

— Я отдаю себе в этом отчет, но осмелюсь описать только то, что мы наблюдали. И то, о чем нам рассказывала мать мальчика, врач по профессии. Она сама обратилась к нам за помощью, прочитав о том, что были проведены новые опыты на животных, доказывающие, что у грызунов с мышиным аналогом расстройств аутистического спектра явно была нарушена микробиота. Впрочем, с людьми тоже проводят такие исследования, и наблюдения схожи. Употребление в пищу полезных бактерий улучшило состояние мышей с аутизмом.

БЕССОННИЦА В… КИШЕЧНИКЕ?

Просыпаетесь несколько раз за ночь? Возможно, что эти пробуждения — результат ночной жизни кишечных бактерий. Трудно поверить, не так ли? Но все по порядку…

Если, как мы объяснили ранее, микробы могут влиять на наше настроение, то почему бы им не «промышлять» во время сна? Тем более что депрессия и бессонница или плохое качество сна уже давно считаются взаимосвязанными. Очень часто нарушения сна являются началом развития депрессии.

— Кишечный микробном, вероятно, изменяет наши суточные ритмы, цикл сна и бодрствования, а также воздействует на гормоны, регулирующие сон и бодрствование, — заявил британской газете The Guardian доктор Майкл Бреус, клинический психолог и член Американской академии медицины сна.

Можно ли уже из исследований ученых использовать что-то в ежедневной практике, чтобы улучшить качество сна и покончить с ночными пробуждениями? Они предлагают диету, основанную на пребиотиках, то есть соединениях, питающих наши полезные микробы (диетические рекомендации представлены в главе 2) и прием, после консультации с врачом, пробиотических бактерий, доступных в аптеке.

Исследования, проведенные учеными из Колорадского университета и опубликованные в Frontiers of Behavioural Neuroscience, предполагают даже, что пребиотики могут значительно влиять на качество сна. Причем как на фазы быстрого, так и глубокого сна.

Еще до недавнего времени способ питания недооценивался многими психиатрами и терапевтами, занимающимися сном. Считалось, что другие факторы играют ключевую роль в развитии бессонницы. Но ведь человек инстинктивно чувствует, что при плохом питании и спит плохо. Тем не менее мы связывали этот факт скорее с чисто физиологическим процессом пищеварения (впрочем, частично верно), а не с ночной жизнью наших микробов.

— Как же трансплантация микробиоты помогла ребенку с аутизмом?

— После трансплантации первым изменением у мальчика было то, что он успокоился. У него уменьшилась агрессия, улучшились познавательные навыки, повысилась концентрация. Разумеется, аутизм не отступил, но, скажем, если ранее ребенок говорил невнятно, лишь что-то бормотал на собственном языке, то после серии трансплантаций он начал изъясняться полными предложениями.