Кишечные микробы оказались связаны с тревожностью, депрессией и сном

Ученые обнаружили связь между генетикой кишечных микроорганизмов и уровнем некоторых химических веществ в разных областях человеческого мозга. Ранее большинство подобных данных было получено в экспериментах на животных. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Psychiatry.

Авторы работы сосредоточились на ГАМК и глутамате — веществах, участвующих в передаче сигналов между нервными клетками. ГАМК преимущественно подавляет их активность, а глутамат, наоборот, возбуждает. Баланс этих соединений важен для мышления, эмоций, психического здоровья и нейропластичности — способности мозга перестраивать свои связи.

В исследование вошли 83 здоровые девушки в возрасте от 17 до 25 лет. Для 61 участницы ученым удалось получить и проанализировать образцы кишечной микробиоты.

С помощью протонной магнитно-резонансной спектроскопии исследователи оценили уровни ГАМК и глутамата в трех областях мозга, связанных со зрением, вниманием, эмоциями и контролем поведения. Анализ микробной ДНК позволил определить, какие вещества кишечные бактерии потенциально способны производить или расщеплять. При этом ученые изучали именно набор генов микроорганизмов, а не фактическое выделение соединений.

Характер связей различался в зависимости от области мозга. В зоне, участвующей в обработке зрительной информации, несколько микробных процессов были связаны с уровнями ГАМК и глутамата. В другой области обнаружили связь между глутаматом и пропионатом — веществом, которое вырабатывают кишечные бактерии. В третьей выявили более специфическую зависимость синтеза ГАМК от микробов.

Ученые также сопоставили особенности микробиоты с психологическими показателями. Способность бактерий расщеплять ГАМК была связана с более выраженной общей и социальной тревожностью. Микробные процессы с участием аминокислоты триптофана соотносились с симптомами депрессии и социальной тревожностью, а путь производства пропионата — с худшим качеством сна.

Исследователи подчеркивают, что полученные результаты не доказывают причинно-следственную связь. Нельзя утверждать, что определенные бактерии вызывают тревогу, депрессию или нарушения сна. Работа показывает лишь совпадение изученных характеристик в данной группе.

По мнению авторов, вырабатываемые бактериями нейроактивные вещества вряд ли просто перемещаются из кишечника прямо в мозг. Взаимодействие может происходить через блуждающий нерв, иммунные сигналы, кишечный барьер и различные продукты обмена веществ.

Исследование имеет ряд ограничений: небольшая выборка включала только здоровых молодых женщин, а наблюдения проводились в один момент времени. Ученые также не контролировали краткосрочные изменения рациона, фазу менструального цикла и интервал между сбором образцов и сканированием. Некоторые выявленные связи оказались слабыми.

Теперь исследователям предстоит выяснить, способно ли целенаправленное изменение активности кишечных микроорганизмов влиять на биохимию мозга и психологическое состояние человека.

Как антибиотики воздействуют на мозг: новые данные о тревожности

Ученые выяснили: кишечник подсказывает мозгу, что стоит запомнить

Врачи: одиночество и стресс могут вызывать расстройство кишечника

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX