Как червата влияе на психиката - спектър на науката
Микробиом: създател на настроението в червата
В седем зимни дни малко преди и малко след Коледа, поданиците на Nicolien de Clercq трябваше да посетят Академичния медицински център на Университета в Амстердам, веднага след всяко първо дълго утринно посещение в тоалетната. 14 мъже и 14 жени донесоха останките си в лабораторията за анализ, преди да се присъединят към семействата си - или това на партньора си. Знаеха ли, че има значение за здравето им къде точно са прекарали празниците?
Изследователите на De Clercq със сигурност са имали подозрение - и разследванията, които те проведоха след това, потвърдиха това: Използвайки предоставените проби, те можеха да видят кои тествани субекти са празнували Коледа със собствените си семейства и кои са останали при свекърите си. Чревната флора на двете групи се различава значително: тя е по-разнообразна при тези, които празнуват празничния сезон със собствените си семейства. Това беше особено очевидно по отношение на бактериалния род Ruminococcus: тези, които празнуваха у дома, носеха повече от него.
Забележима и също донякъде тревожна констатация, пишат учените в "Human Microbiome Journal" - дори и да са наясно, че тяхното изследване има методологически слабости: например, те са прегледали само няколко души и не са им казали какво трябва да яде или къде да купонясва. Много фактори биха могли да повлияят на състава на микробиома. Независимо от това, резултатите съвпадат изненадващо добре с тези на китайски изследователски екип, който показа през 2015 г., че по-ниските нива на руминококи са свързани с депресия при много хора. По-рано беше открито при мишки, че хроничният стрес намалява броя на точно тези бактерии в червата. Може би беше същото за участниците, които прекараха Коледа със своите свекъри?
Трилиони микроорганизми населяват тялото ни
Въпросът как нашите чревни бактерии са свързани с нашето психично здраве в момента е обект на голяма загриженост за учените. През последните пет години са публикувани средно по пет изследвания на ден за озадачаващата симбиоза между хората и техния микробиом: трилиона микроорганизми, които живеят в и в телата ни. Повечето от тези бактерии, фаги, вируси и гъбички се намират в червата. Той им предлага защита и храна. В замяна те регулират храносмилането и произвеждат жизненоважни витамини и множество други вещества.
Микроорганизмите също предпазват тялото ни от болести, като подпомагат имунната система. И те са в постоянна комуникация с мозъка. По този начин микробиомът може да повлияе на това как хората се чувстват, мислят и действат. Понастоящем изследователите са сигурни, че неговата природа оказва пряко влияние върху това колко податлив е някой на психични заболявания като депресия, тревожни разстройства или шизофрения. Сега също е ясно: Колко добре се справя нашият микробиом, зависи от нас. Тъй като съставът му зависи от фактори като стрес, лекарства и нашата диета.
Червата и мозъкът комуникират помежду си
Изследователите едва наскоро започнаха да разбират колко точно червата и мозъкът комуникират помежду си: чрез така наречената ос на червата и мозъка. И двете са директно свързани помежду си чрез блуждаещия нерв и могат да обменят информация. В същото време нашите чревни бактерии произвеждат пратеници - или техни предшественици -, които влияят на нашето настроение. И има трети път на комуникация: клетките на имунната система, които се намират както в червата, така и в мозъка.
„Вероятно промените в микробиома имат дългосрочни последици за емоционалното здраве и общото психологическо благосъстояние“ (Франк Шрьодер)
Ако съставът на микробиома се промени, комуникацията също се променя: съдържанието на съобщенията, които пристигат в мозъка чрез блуждаещия нерв, вида и броя на невротрансмитерите и информацията, която се разпространява чрез имунните клетки. Това показва проучване, което се появи през 2019 г. в специализираното списание Nature. Голям, мултидисциплинарен екип от изследователи от университета Корнел, Масачузетския технологичен институт и Харвардския университет демонстрира на мишки как директно мозъчните клетки реагират на променен микробиом. Учените са прилагали антибиотик на животните, който също значително ограничава разнообразието от чревни бактерии при хората. Последствията бяха драстични: След лечението, например, гризачите се затрудниха да научат нови неща. За разлика от животните, които са имали непокътнат микробиом, те са забравили преди това практикувана страхова реакция много по-зле.
Наред с други неща, учените идентифицират виновниците в микроглията, специални имунни клетки в мозъка, които комуникират по-рядко с други мозъчни клетки след прилагане на антибиотици. Микроглията например помага да се разрушат нервните връзки, които вече не са необходими. В същото време те укрепват другите връзки - което е централна основа за учебните процеси.
Все още не е ясно дали това може лесно да се прехвърли на хората. Но резултатите поне биха причинили загриженост, че микробиомът може да повлияе и на психиката и способността за учене при възрастни и юноши, смята авторът на изследването Франк Шрьодер от университета Корнел. Промените в микробиома вероятно ще имат дългосрочни последици „за емоционалното здраве и общото психологическо благосъстояние“.
Хората с депресия имат по-малко бактерии
Доколко промененият микробиом допринася за развитието на отделните симптоми е засега несигурно за повечето клинични картини. Изследователите почти не поставят под съмнение факта, че има причинно-следствена връзка между двамата. Не само защото съставът на чревната флора се забелязва при толкова много хора с психични заболявания, но и защото симптомите на заболяването могат дори да се предадат на други животни или хора заедно с чревните бактерии - и да изчезнат отново, когато микробиомът се регенерира чрез терапевтични мерки.
Как се развива микробиомът?
Кога точно хората получават първите си микроби, в момента е горещата тема за дискусии сред учените. Дълго време изследователите предполагаха, че бебетата узряват в стерилна среда по време на бременност и влизат в контакт само с първите бактерии на майката по време на процеса на раждане. В по-скорошни проучвания обаче учените откриват бактериална ДНК в проби от плацента, което показва наличието на микробиом в утробата. Следователно хипотезата за „стерилната матка“ понастоящем е противоречива.
След раждането всеки ден се добавят повече видове бактерии, докато се развие много индивидуален микробиом, който остава сравнително стабилен от зряла възраст. Доказано е, че чревната флора може да бъде променена само от няколко фактора, като стрес, някои лекарства и диета.
Учени, работещи с Пън Джън от Китайския университет в Чунцин, изследваха микробиома на 63 пациенти с шизофрения и се натъкнаха на някои аномалии: някои видове бактерии напълно липсваха при изследваните, други бяха в излишък. Когато изследователите трансплантират малки проби от чревната флора на тези пациенти в червата на мишки, те веднага показват симптоми, характерни за шизофренията, като двигателно безпокойство и нервност. Проучванията върху тревожните разстройства и депресията дават подобни резултати.
Напоследък изследователите се опитват да обърнат този ефект, като дават изпражнения на здрави хора на хора с психични заболявания - като клизма или под формата на капсули. В момента невропсихиатърът Стефан Боргвалд е един от първите, които тестват трансплантациите на изпражнения като лечение на депресия в университетите в Базел и Любек. Все още не е възможно да се предскаже какви ще бъдат резултатите. Ако опитът е успешен обаче, възможно е да се каже, че в даден момент пациентите ще получат само бактериите, които им липсват и които допринасят за излекуването. Основата за такива лекарства, „психобиотиците“, обаче би била база данни, в която се каталогизират всички чревни бактерии и веществата, които произвеждат.
Пробиотиците подобряват психичното здраве?
Това все още е далеч. Но идеята вече работи до известна степен, както демонстрира Кирстен Тилиш от Калифорнийския университет в Лос Анджелис. Лекарят изследва невробиологичните основи на стреса. През 2013 г. тя помоли здравите жени да ядат кисело мляко, съдържащо различни видове бактерии, два пъти дневно в продължение на един месец. Те включват тези от родовете Lactobacillus и Bifidobacterium: Знаем, че те произвеждат трите пратеника вещества GABA, допамин и ацетилхолин и по този начин подпомагат мотивацията, шофирането и формирането на паметта, наред с други неща.
В края на месеца Тилиш изследва как мозъците на субектите обработват амбивалентни изражения на лицето в сравнение с тези на контролна група. При жените от пробиотичната група няколко мозъчни области са по-малко активни, отколкото при участниците от контролната група. Мозъкът й беше по-спокоен за емоционалната амбивалентност, така да се каже.