Здоровье

Ми — те, що ми їмо, буквально: вивчаємо взаємозв’язок мікробіому та мозку

Наскільки ви — це ви? Здавалося б, питання не дуже складне: ви — це ваша особистість, характер, досвід і ще багато чого, що ви вважаєте собою.

Але, погодьтеся, точно, ви не вважаєте собою 100 грам бактерій, що живуть у вашому кішківнику. І дарма, бо ці мікроорганізми впливають на вашу поведінку не менше від виховання, і, навіть, до формування культури в суспільстві вони мають певну причетність.

На кожну людську клітину вашого тіла припадає від однієї до трьох клітин мікроорганізмів: бактерій, грибів, найпростіших. Сукупність усіх мікроорганізмів, що живуть в людині, називають мікробіомом, або мікробіотою.

Більшість з них (> 95% цих організмів) мешкають у кишківнику та допомогають травленню, перероблюючи непридатні для людини речовини. Також добре вивчений позитивний вплив мікробіоти на імунітет, і навпаки — порушення роботи мікробіому корелює з підвищеним ризиком інфекційних та автоімунних захворювань.

Мікробіом, як і геном, індивідуальний для кожної людини. На відміну від геному, мікробіота кишківника змінюється протягом життя.

Оскільки кожен окремий вид бактерій харчується лише певними речовинами, склад мікробіому значно залежить від  дієти свого хазяїна. Але цей зв’язок працює в обидва боки: перенесення мікробіоти кишківника від здорових до людей з ожирінням призводить до значного зниження ваги у останніх.

Довгий час вважалося, що мікробіом не здатен впливати на мозок, однак наукові праці останніх років показали хибність цього твердження. В 2009 році було проведено спостереження за стерильними (англ. germ-free (GF) ؘ— вільні від мікробів) мишами, що показало разючі зміни в їх поведінці: такі миші були більш активними та менш обережними, ніж звичайні. При цьому такого ж ефекту можна було досягти, годуючи звичайних гризунів антибіотиками, а зміна поведінки зникала, якщо в ранньому віці тваринам трансплантували здорову мікробіоту. Дорослим мишам це не допомагало — їх поведінка була вже сформована до операції.

Коли ж провели аналогічний експеримент на стерильних щурах, то виявили ефект, повністю протилежний тому, що спостерігався на мишах: щури стали менш активними та були вкрай обережними. З цього було зроблено висновки:

  1. Мікробіом відіграє значну роль у поведінці ссавців
  2. Організми найбільш вразливі до змін на стадії розвитку
  3. На різні види втрата мікробіому має різний вплив

Останній факт став вкрай поганою новиною для дослідників. Стерильних людей не існує. Водночас багато дослідів на тваринах не підтверджуються, коли їх проводять на людях. Тому вкрай складно отримувати дані щодо зв’язку мікробіому та мозку людини. Ученим значно заважають відмінності між мікробіотами різних людей, що залежать від віку, геному, харчових звичок та факторів навколишнього середовища. Вивчення мікробіому почалося лише нещодавно, тому існують розбіжності у методиках експериментів, а тому і протиріччя у висновках.

Мікробіом кишківника впливає на процеси, що відбуваються в людському мозку. Цей вплив добре прослідковується на прикладі серотоніну.

Серотонін — нейромедіатор, який часто називають «гормоном щастя». Серотонін регулює, крім іншого, настрій, апетит та сон. Більше 90 % серотоніну в організмі людини міститься в шлунково-кишковому тракті.  Бактерії в кишківнику здатні регулювати використання серотоніну, збільшуючи або зменшуючи його виділення до нервової системи, а деякі роди бактерій (CorynebacteriumStreptococcus та Escherichia) здатні синтезувати серотонін. Таким чином, зміна в складі нашого мікробіому може довгостроково змінювати настрій та викликати різноманітні психічні захворювання.

Також відомо, що бактерії кишківника здатні синтезувати інші речовинм: дофамін, ГАМК, норадреналін. Кожна з цих речовин здатна впливати на поведінку людини, а їх нестача або надлишок призводить до психічних розладів: депресії, шизофренії, неврозів та ін.

Зв’язок між діяльністю мозку та складом мікробіому — тема, що бурхливо розвивається останнє десятиліття. В сучасній літературі навіть з’явився термін «вісь кишківник-мозок» (англ. gut-brain axis). Ця вісь складається з кишківника, ентеральної нервової системи (сукупність нейронів, що обплітають шлунково-кишковий тракт), центральної нервової системи та блукаючого нерва. Разом вони створюють основний шлях взаєморегуляції між мікробіотою та мозком.

Зараз ще важко визначити, наскільки сильно мікроорганізми кишківника можуть впливати на нашу психіку. Однак існує один організм, діяльність якого добре вивчена — він точно здатен значно змінювати поведінку людей.

Це токсоплазма — найпростіший, що може жити у багатьох  хазяїв, включаючи людей, однак статево розмножується лише в котах. Для цього токсоплазма змінює поведінку своїх інших хазяїв. Для людей це виявляється в двох формах, залежно від статі. Чоловіки стають більш агресивними та значною мірою втрачають самоконтроль, а жінки, навпаки, стають більш сердечними та товариськими (визначення проводилось за методикою Каттелла). Такі зміни пов’язують із регуляцією рівня тестостерону токсоплазмою. Крім того, вплив токсоплазми також пов’язують із шизофренією, проте механізм її впливу ще погано вивчений.

Однак зараження токсоплазмою зазвичай не має інших симптомів. Це дозволило їй стати одним із найуспішніших паразитів людини: вважається, що кожен третій — її носій. Давайте подумаємо: якщо цей організм присутній у значній кількості людей та змінює їхню поведінку, то чи може токсоплазма впливати на формування людської культури? У 2006 році було проведено дослідження, яке показало, що в популяціях з високим рівнем токсоплазми значно підвищений рівень невротизму в культурі (на основі аналізу цінностей та поведінок).

На щастя, наразі існує один дієвий спосіб тримати свою мікробіоту під контролем — правильне харчування. Дослідження показують, що загальне, в тому числі і психічне, здоров’я корелює з високою різноманітністю бактерій кишківника. Ця різноманітність, у свою чергу, залежить від харчових звичок: надмірне споживання призводить до зменшення різноманіття. Здорова, збалансована дієта дозволить суттєво покращити стан власного мікробіому, що призведе до кращого фізичного та психічного здоров’я.

Врешті-решт, ти — те, що ти їси.

Стаття створена у коллаборації з нутрігенетичною компанією Myhelix, скориставшись послугами якої ви зможете отримати персоналізований здоровий раціон.