Измените состояние кишечника — и изменится настроение

 

Исследования, показывающие ось взаимодействия «кишечник — мозг» и взаимосвязь между состоянием микрофлоры кишечника и психическим здоровьем, проводятся уже не один год. Однако, кажется, лишь относительно недавно ученые действительно серьезно занялись изучением этой взаимосвязи и тем, как можно воздействовать на кишечные бактерии, чтобы улучшить психическое здоровье человека. В 2011 году исследование, проведенное в Университете Макмастера в Онтарио, Канада, было в числе первых действительно доказавших, что кишечник в состоянии осуществлять коммуникацию с мозгом и влиять на поведение человека[138]. В ходе исследования ученые сравнили поведение мышей со стерильной микрофлорой кишечника и поведение нормальных мышей. У мышей, лишенных бактериальной микрофлоры, наблюдалось не только более рискованное поведение, но, кроме того, более высокий уровень гормона стресса кортизола и пониженный уровень белка BDNF. При этом уже давно известно, что у человека низкий уровень BDNF связан с тревожностью и депрессией.

Дальнейшие исследования этой же группы авторов только подтвердили эти результаты. В ходе другой научной работы, результаты которой были опубликованы в журнале Gastroenterology, ее авторы доказали, что могут менять состав микрофлоры кишечника мышей, вследствие чего значительным образом меняется их поведение[139]. Исследователи брали бактерии из кишечника пугливых мышей и пересаживали их в кишечник мышей, которые вели себя более смело, и наоборот, а затем наблюдали за изменениями, происходящими в поведении грызунов из обеих групп. «Застенчивые» мыши словно с цепи срывались, а поведение «смелых» стало более осмотрительным. Как отметила руководитель этой научной работы Джейн Фостер, «это служит веским доказательством того, что поведение определяется микробиотой кишечника»[140].

Команда ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе провела отличный эксперимент, результаты которого были опубликованы в 2013 году в журнале Gastroenterology. Они представили первые доказательства того, что «полезные» бактерии, полученные организмом из продуктов питания, способны влиять на функции мозга человека[141]. Хотя масштабы исследования были весьма скромными, оно вызвало широкое обсуждение в профессиональном медицинском сообществе, поскольку, по сути, показало, как небольшие изменения в микрофлоре кишечника влияют на восприятие человеком окружающего мира.

Тридцать шесть женщин — участниц эксперимента были разделены на три группы. Участницы из первой группы на протяжении четырех недель дважды в день ели йогуртовую смесь, содержащую несколько пробиотиков. Участницы из второй группы ели молочный продукт, который выглядел и на вкус был как йогурт, но при этом пробиотиков не содержал. Участницы из третьей группы не получали ни того ни другого. В начале эксперимента каждой из участниц было проведено функциональное МРТ-сканирование (фМРТ) головного мозга, которое повторили еще раз через четыре недели. С помощью фМРТ оценивается степень активности головного мозга, а не его структура, так что исследователи в состоянии определить, какие области головного мозга проявляют активность в конкретный момент. В профессиональной среде подобная активность мозга технически носит название «возбудимость» — реакция мозга на стимул или изменение окружающей среды. Через четыре недели участницам эксперимента продемонстрировали специально подобранные картинки с целью вызвать их эмоциональный отклик. В частности, участницы видели серию фотографий раздраженных или испуганных людей и соотносили их с другими лицами, выражавшими аналогичные эмоции.

Результаты, полученные учеными, были поистине ошеломляющими. У участниц, которые ели йогуртовую смесь с пробиотиками, во время эмоциональной реакции наблюдалось снижение активности как островка Рейля, так и соматосенсорной коры головного мозга. Островок Рейля — структура мозга, интегрирующая и обрабатывающая сигналы о внутреннем состоянии организма, например о состоянии кишечника. У этих участниц также наблюдалась сниженная активность, или возбудимость, в широкой нейронной сети головного мозга, занимающейся обработкой эмоций, когнитивных функций и сенсорного восприятия. У участниц из двух других групп, наоборот, отмечалась устойчивая или повышенная реакция этой сети. Это свидетельствует о том, что фотографии оказали на них эмоциональное воздействие. Более того, когда ученые провели сканирование мозга участниц без вовлечения их в выполнение задания на эмоциональную реакцию, выяснилось, что у тех, кто употреблял пробиотики, отмечается более сильная взаимосвязь между основной областью ствола головного мозга и зонами префронтальной коры мозга, регулирующими когнитивные функции. У участниц из третьей группы отмечалась более сильная взаимосвязь с областями головного мозга, отвечающими за эмоции и восприятие. У второй группы, употреблявшей молочные продукты без пробиотиков, результаты носили промежуточный характер.

В пресс-релизе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе руководитель исследования доктор Эмеран Майер, профессор медицины, физиологии и психологии, обозначил возможные следствия полученных результатов таким образом: «Знание того факта, что сигналы посылаются из кишечника в мозг и что они поддаются корректировке за счет изменений в рационе, способно привести к расширению исследований, направленных на поиск новых стратегий для предотвращения и лечения пищеварительных, психических и неврологических расстройств»[142]. Далее он сформулировал суть своего заключения: «Существуют исследования, подтверждающие, что употребляемые в пищу продукты способны изменять состав и качество микрофлоры кишечника: в частности, что у людей, употребляющих в пищу больше овощей и продуктов, в которых содержатся растительные пищевые волокна, состав микробиоты кишечника отличается от микрофлоры кишечника людей, придерживающихся “западного” рациона питания с высоким содержанием жира и углеводов… Как стало известно теперь, это оказывает влияние не только на процесс метаболизма, но и на функции мозга». На одной из недавних конференций я беседовал с доктором Майером о его исследовании и поздравил с полученными результатами. Он скромно отметил, что результаты весьма интересные, но требуется проведение дальнейших исследований.

Тот факт, что изменения в микрофлоре кишечника влияют на реакцию головного мозга при просмотре негативных или эмоционально волнующих изображений, просто удивителен. Кроме того, он внушает оптимизм. Он означает, что то, как мы заботимся о микрофлоре собственного кишечника, на самом деле влияет на функции мозга.

 

Это действует в обе стороны

 

Очень важно иметь в виду: пока мы исследуем относительно новую в современной медицинской науке концепцию влияния микробиоты кишечника на головной мозг, мозг также оказывает влияние на функции кишечника[143]. Это может привести к замкнутому кругу, поскольку психологический стресс и тревожность фактически способны повышать проницаемость кишечника и провоцировать изменения его микрофлоры, что ведет к усилению воспалительного процесса в организме. В последнее время было проведено много исследований, направленных на изучение гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (ось ГГН). Если не вдаваться в подробности, ось ГГН в моменты стресса стимулирует синтез кортизола в надпочечниках. Кортизол — главный гормон стресса. Он производится надпочечниками и необходим человеку для действий в стрессовой ситуации: определяет инстинктивную психологическую реакцию на угрозу и подготавливает организм к тому, чтобы спасаться бегством или сражаться с опасностью. Однако, как известно, лучшее — враг хорошего: повышенный уровень кортизола связан с целым рядом серьезных проблем, в том числе с депрессией и болезнью Альцгеймера.

Кроме того, он оказывает негативное влияние и на кишечник: во-первых, меняет состав микрофлоры, во-вторых, повышает проницаемость кишечника, вызывая освобождение химических веществ из клеток. Согласно многочисленным исследованиям, эти вещества, в том числе TNF-α, напрямую негативно влияют на стенку кишечника[144]. В-третьих, кортизол повышает производство воспалительных веществ клетками иммунной системы. Эти цитокины увеличивают воспаление в кишечнике, что еще больше повышает проницаемость его стенки, а также непосредственным образом напрямую влияет на мозг, делая его более восприимчивым к аффективным расстройствам.

Хотя многие испытали на собственном опыте, что стресс может вызвать расстройство желудка, а в некоторых случаях даже кишечные заболевания, сегодня появились научные доказательства, объясняющие механизм происходящего. Согласно последним исследованиям, состояние хронического стресса может быть еще более опасным, чем ситуация острого стресса, с точки зрения влияния на проницаемость кишечника и воспалительный процесс. Результаты исследований также свидетельствуют о том, что реакция организма на стресс в значительной степени находится под контролем кишечных бактерий. В одном из наиболее показательных исследований, данные которого были опубликованы в Journal of Physiology в 2004 году, японские ученые зафиксировали влияние стресса на организм грызунов, лишенных микробиоты кишечника[145]. Реакция этих мышей на стрессовый раздражитель была чрезмерной. У них отмечался очень сильный ответ по оси ГГН, что означало мощный выброс более опасного гормона кортизола. Хорошая новость заключается в том, что это состояние становилось обратимым, если мыши получали пробиотик Bifidobacterium infantis. Меня приводит в изумление мысль о том, что реакция организма на стресс может находиться под контролем кишечных бактерий, а не моего мозга.