Главная
АИ #18 (148)
Статьи журнала АИ #18 (148)
Влияние кишечного микробиома на эмоциональные состояния

Влияние кишечного микробиома на эмоциональные состояния

Научный руководитель

Протопоп Светлана Саввовна

Рубрика

Медицина, фармация

Ключевые слова

кишечный микробиом
эмоции
терапевтическая мишень
депрессия
тревога
питание

Аннотация статьи

В 21 веке микробиом является новой мишенью исследований ученых, так как представляет собой экосистему живых микроорганизмов, которые участвуют во всех биохимических и метаболических процессах организма. По оценкам данных 90% заболеваний связаны с дисбалансом в микробиоме кишечника. В ходе ряда экспериментов учёные выяснили, что желудочно-кишечные нарушения часто сопровождают эмоциональные, ментальные и депрессивные расстройства. Целью данной статьи является исследование вовлечения микробиома кишечника в патогенез эмоциональных и поведенческих расстройств для выявления новых терапевтических мишеней в лечении психических заболеваний.

Текст статьи

Введение. Концепция кишечного микробиома была разработана в 2001 году Джошуа Ледербергом, лауреатом Нобелевской премии по микробиологии. Микробиом кишечника называют "вторым геномом человека", так как число его клеток в десять раз больше, чем количество клеток человеческого тела, и чей геном имеет в сто раз больше генов, чем содержит геном человека.

Ученые утверждают, что каждый человек имеет уникальный микробиом, похожий на отпечаток пальца. Еще Гиппократ утверждал, что "желудочно-кишечное расстройство" является корнем всех психических расстройств. Интересно то, что наши эмоции напрямую связаны не только с мозгом, но и с желудочно-кишечным трактом. Желудочно-кишечные симптомы часто наблюдаются у людей с эмоциональными и ментальными нарушениями. Результаты исследований показали, что здоровая микробиота кишечника передает сигналы в мозг через пути, участвующие в нейрогенезе, активации микроглии и поведенческом контроле в стабильных или стрессовых условиях. Микробиом кишечника может влиять на активность и поведение мозга через нейронные, гуморальные пути и может иметь трансляционное применение при лечении психоневрологических расстройств. Эти результаты доказали важность микробиома в решении проблем психического здоровья. Многие исследования показали связь между микробиотой, которая живет в кишечном тракте и нашим разумом, включая память, настроение и когнитивные способности.

Кишечная микробиота играет важную роль в определении стрессового ответа и поведенческого фенотипа хозяина. Депрессия – это болезнь 21 века, так как на сегодняшний день более 350 миллионов человек страдают от депрессивных расстройств во всем мире. Распространенность депрессии удвоилась, а в некоторых странах даже утроилась во время пандемии COVID-19. Исследования на безмикробных животных показали, что микробиота кишечника может влиять на нейробиологические характеристики депрессии. Другие исследования показали, что использование пре- и пробиотиков положительно влияет на настроение и тревогу у людей с депрессией.

Микробиом кишечника – это новая область интересов и медицинских исследований связанных с развитием эмоциональных расстройств, депрессий, расстройств аутистического спектра и нейродегенеративных заболеваний. Перспектива выявления конкретных нарушений в сфере двунаправленной взаимосвязи кишечной микрофлоры и нервной системы позволит найти новые направления в патогенезе эмоциональных расстройств, депрессивных расстройств и нейродегенеративных заболеваний.

Методы. Метод исследования, с помощью которого были выявлены аспекты изучаемой тематики, был аналитическим. Было проанализировано и синтезировано 140 недавних открытий и исследований в области кишечного микробиома и его взаимосвязи с головным мозгом, нервной системой, эмоциями и поведением человека.

Для выбора библиографических источников мы использовали базу данных PUBMED, SCIENCEDIRECT, KARGER и GOOGLESCHOLAR в 2021-2023 годах, используя ключевые слова "кишечный микробиом”, “микробиом и эмоции”, “микробиом как терапевтическая мишень”, “Ось микробиота-кишечник-мозг”, “микробиом и депрессия”, "микробиом и тревога " и т. д.

Критериями, лежащими в основе включения или исключения библиографических источников, являются: актуальность публикаций, проанализированная тема и актуальность представленной информации. В данной теме я использовала только источники, написанные на английском и румынском языках. Вся информация анализируется только из публикаций научных журналов.

Результаты. В 21 веке бактерии рассматриваются с разных точек зрения, сегодня мы можем не только уничтожить плохие бактерии, но и контролировать полезные бактерии. Микробиом человека представляет собой совокупность микробов, генов и продуктов, которые колонизируют наш организм с рождения и передаются через родовые пути от мамы. Микробиота кишечника может варьироваться в зависимости от возраста и факторов окружающей среды. Кроме того, микробиота кишечника различается в разных анатомических частях желудочно-кишечного тракта.

Существует три основных энтеротипа, выделенные по различиям в составе кишечной микрофлоры. Энтеротип 1 – кишечная экосистема Бактероиды. К этому энтеротипу принадлежат лакто- и бифидобактерии. Данный тип характерен для людей, употребляющих большее количество мясной пищи (белка) и жиров животного происхождения. Энтеротип 2 – кишечная экосистема Превотелла. Характерен для людей, употребляющих большее количество растительной пищи, особенно клетчатки и углеводов. Энтеротип 3 – кишечная экосистема Руминококки. Руминококки улучшают всасывание углеводов и помогают клеткам поглощать сахар, поэтому с этим энтеротипом связано более частое развитие ожирения, но зато более низкая частота развития рака кишечника вследствие повышенного образования масляной кислоты.

Микробиом регулирует многие жизненно важные процессы организма: защищает от патогенов, поддерживает иммунитет, участвует в переваривании пищи и обменных процессов и влияет на поведение, мышление и эмоции человека. Роль кишечной микробиоты многогранна: она защищает организм от инфекционных агентов, в частности, за счет улучшения функции механического и биологического барьера стенки кишечника, стимулируя регенерацию эпителия кишечника; помогает переваривать непереваренные и неабсорбированные остатки пищи и субстраты; помогает синтезу витаминов и незаменимых аминокислот; способствует выработке нейротрансмиттеров, таких как дофамин, серотонин, ацетилхолин, ГАМК, мелатонин, и влияет на активность оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники; способствует развитию иммунной системы, воздействуя на лимфоидную ткань, связанную с кишечником; помогает поддерживать целостность гематоэнцефалического барьера, регулируя соединительные белки, такие как оклюдин. Микробиота кишечника влияет на развитие эмоционального поведения, систем модуляции стресса и нейротрансмиттерных систем мозга через ось микробиом-кишечник-мозг.

Ось микробиом-кишечник-мозг представляет собой сложную двунаправленную систему между кишечником, микробиотой и центральной нервной системой, которая соединяет эмоциональные и когнитивные центры с функциями периферического кишечника. Эта связь достигается за счет производства кишечной микробиотой таких веществ, как нейротрансмиттеры, цитокины, короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и их взаимодействия с блуждающим нервом и энтеральной нервной системой.

Научные исследования показывают, что хроническое воспаление низкой интенсивности играет важную роль в возникновении и развитии эмоциональных расстройств и депрессии. Повреждение оси микробиом-кишечник-мозг в детском возрасте коррелировало с риском развития депрессии во взрослом возрасте, что также позволяет предположить, что существует связь между миокробиомой, развитием нейронов и депрессией. Неисправность оси мозг-кишечник может вызвать воспалительное заболевание кишечника, изменить острую и хроническую реакцию на стресс и вызвать изменение поведения. Для большого депрессивного расстройства характерно уменьшение количества полезных желудочно-кишечных бактерий и повышение уровня патогенных бактерий, что приводит к желудочно-кишечным, нейроэндокринным, иммунным и эмоциональным расстройствам. Пациенты с депрессией имеют повышенное количество бактерий Bacteroidetes, Протобактерий и актинобактерий, а также меньшее количество Firmicutes.

Питание влияет на микробиом, а микробиом влияет на риск развития заболевания у человека. Научные исследования показали, что на качество микробиома влияет питание, а структура микробиома влияет на качество жизни в долгосрочной перспективе. Микробиота кишечника является потенциальной мишенью для улучшения здоровья человека, так как с помощью питания мы можем увеличивать образования полезных бактерий и уменьшить количество патогенных, тем сам улучшив самочувствие. Модуляция микробиоты кишечника терапевтическими агентами была бы многообещающей стратегией в лечении эмоциональных расстройств и депрессивных расстройств, которые представляют повышенный интерес для будущих исследований.

Выводы

  1. Кишечный микробиом напрямую связан с мозгом через ось микробиом-кишечник-мозг, которая соединяет эмоциональные и когнитивные центры мозга с функциями периферического кишечника.
  2. Изменение состава кишечного микробиома является одной из основных патогенетических причин развития эмоциональных расстройств и психических заболеваний.
  3. Хроническое воспаление низкой интенсивности играет важную роль в возникновении и развитии депрессии, нарушая гомеостаз нейротрансмиттеров в головном мозге.
  4. Диета является важным фактором, определяющим состав микробиома кишечника и здоровье человека, чтобы предотвратить развитие эмоциональных расстройств.

Список литературы

  1. Stilling R.M., Dinan T.G., Cryan J.F. Microbial genes, brain & behaviour – epigenetic regulation of the gut-brain axis. Genes Brain Behav. 2014; 13(1): 69–86.
  2. Cani PD, Everard A, Duparc T. Gut microbiota, enteroendocrine functions and metabolism. Curr Opin Pharmacol. 2013;13(6):935-940. doi: 10.1016/j.coph.2013.09.008.
  3. Annelise Madison, Janice K Kiecolt-Glaser. Stress, depression, diet, and the gut microbiota: human-bacteria interactions at the core of psychoneuroimmunology and nutrition. Curr Opin Behav Sci. 2019 Mar 25, 28: 105–110. doi: 10.1016/j.cobeha.2019.01.011.
  4. Huttenhower C, Gevers D, Knight R, et al. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2016;486(7402):207–214. doi: 10.1038/nature11234.
  5. Bested AC, Logan AC, Selhub EM. Intestinal microbiota, probiotics and mental health: from Metchnikoff to modern advances: part II – contemporary contextual research. Gut Pathog. 2013, 5:3. doi: 10.1186/1757-4749-5-3
  6. Maric N. P., Adzic M. Pharmacological modulation of HPA axis in depression-new avenues for potential therapeutic benefits. Psychiatria Danubina, 2013. 25 (3): 299-305.
  7. Yuliya E. Borre, Rachel D. Moloney, Gerard Clarke et al. The Impact of Microbiota on Brain and Behavior: Mechanisms and Therapeutic Potential. In: Microbial Endocrinology: The Microbiota-Gut-Brain Axis in Health and Disease, Advances in Experimental Medicine and Biology. 2014, pp.373-403, doi: 10.1007/978-1-4939-0897-4_17

Поделиться

3347

Карауш А. К. Влияние кишечного микробиома на эмоциональные состояния // Актуальные исследования. 2023. №18 (148). Ч.I.С. 53-56. URL: https://apni.ru/article/6111-vliyanie-kishechnogo-mikrobioma-na-emotsional

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Актуальные исследования

#49 (231)

Прием материалов

30 ноября - 6 декабря

Остался последний день

Размещение PDF-версии журнала

11 декабря

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

24 декабря