Вперше група дослідників з канадського університету Макмастера зібрала докази того, що бактерії, що перебувають у кишечнику, впливають на хімію та поведінку мозку.

флори

Як повідомляється в заяві університету, цей висновок є важливим, оскільки різні типи загальних шлунково-кишкових захворювань, такі як синдром роздратованого кишечника, часто асоціюються з тривогою та депресією.

Крім того, припускають, що деякі психічні розлади, такі як пізній аутизм (який з’являється через два роки), можуть бути пов’язані з ненормальним вмістом бактерій у кишечнику постраждалих.

Бактерії, необхідні для здоров’я

За словами Стівена Коллінза, професора медицини в Медичній школі імені Майкла Г. ДеГрута при Університеті Макмастера та одного з авторів дослідження, отримані результати є стимулом для подальших досліджень мікробної складової поведінкових розладів.

Коллінз та його співробітник Премисл Берцік провели свої дослідження в Інституті досліджень здоров’я органів травлення сім’ї Фарнкомб і опублікували свої результати в журналі Gastroenterology.

Загалом у кишечнику кожної людини мешкає 2000 різних видів бактерій, що утворює так зване кишкову флору. Ці бактерії виконують найважливіші для нашого здоров'я функції, такі як сприяння засвоєнню поживних речовин, синтезування сполук або захист від інфекцій. Будь-які порушення балансу цієї кишкової екосистеми можуть спричинити небезпечні проблеми зі здоров’ям.

Але, схоже, фізичне здоров’я - це не єдине, що страждає внаслідок дисбалансу бактерій в кишечнику. Дослідження Коллінза та Берцика, проведені на здорових дорослих мишах, показали, що дестабілізація загального бактеріального вмісту в кишечнику через введення антибіотиків може також вплинути на поведінку.

Зміни в хімії мозку

Зокрема, щоб викликати цю дестабілізацію у мишей, вчені дали їм суміш протимікробних препаратів (антибіотики неоміцин, бацитрацин та пімарицин), які тварини пили з питною водою протягом семи днів, публікує Гастроентерологія.

Зміни, спричинені кишковою флорою мишей, супроводжувались збільшенням так званого нейротропного фактора, похідного мозку (BDNF), який є білком, активним у певних ділянках мозку, таких як гіпокамп, кора, мозочок та сфери, необхідні для навчання, пам’яті чи мотивації, серед інших.

Раніше BDNF пов’язували з депресією та тривогою.

Крім того, вчені виявили, що поведінка мишей різнилася, і вони стали більш тривожними або обережнішими, ніж зазвичай після прийому антибіотиків.

Коли прийом пероральних антибіотиків був припинений, бактерії в кишечнику мишей повернулись до свого нормального стану, що, в свою чергу, призвело до відновлення нормальної поведінки мишей, а також хімічного мозку мишей, говорить Коллінз.

Взаємозв'язок між кишковими бактеріями та поведінкою

Щоб підтвердити, що бактерії можуть впливати на поведінку, дослідники зробили ще один крок у своєму дослідженні. Вони колонізували безмікробних мишей бактеріями, взятими від мишей, з поведінковою схемою, що відрізняється від попередньої.

Таким чином вони виявили, що вільні від зародків миші з генетичним складом, пов'язаним з пасивною поведінкою, кишечник яких був колонізований бактеріями дослідницьких мишей, стали більш активними та зухвалими тваринами.

Крім того, нормально активні миші ставали більш пасивними після отримання бактерій від мишей, генетичне походження яких було пов'язане з пасивною поведінкою.

Коллінз каже, що ці результати показують, що хоча багато інших факторів можуть визначати поведінку, природа і стабільність бактерій в кишечнику також впливають на кишечник. Будь-який розлад кишкової флори, спричинений антибіотиками або інфекціями, може спричинити зміни у поведінці.

Берчик додає, що нинішнє дослідження закладає основу для майбутніх досліджень терапевтичного потенціалу пробіотичних бактерій при лікуванні поведінкових розладів, особливо тих, що пов'язані із шлунково-кишковими станами, такими як згаданий синдром подразненого кишечника. Пробіотичні бактерії - це бактерії, які сприяють мікробному балансу кишечника.

Також важливий для розвитку мозку

Це дослідження відрізняється від попередніх досліджень взаємозв'язку між кишковими бактеріями та головним мозком, більше зосереджене на ролі, яку бактерії відіграють у розвитку мозку на початку життя, а не на їхньому впливі на поведінку, пояснює Коллінз.

У цьому сенсі дослідження, опубліковане на початку цього року вченими з Інституту Каролінської, Стокгольмського інституту мозку та Сінгапурського інституту геному, показало, що колонізація кишечника мікробами в ранньому дитинстві є важливою для здорового розвитку мозку.

Дослідники порівняли поведінку мишей, які вирощувались у середовищі з нормальними мікроорганізмами, з поведінкою мишей, вирощених у середовищі, вільному від мікроорганізмів (миші, що не містять мікробів). Таким чином, вони продемонстрували, що миші, що не містять мікробів, були більш активними, ніж їх однолітки з мікробами, і, крім того, виявляли поведінку з вищим ризиком.

Аналіз активності генів у мозку обох груп мишей також виявив відмінності в рівнях активності генів, що беруть участь у навчанні, пам'яті та моторному контролі.