НЕ ЇЖТЕ СОБІ НЕРВИ. ЯК ПРОБІОТИКИ ВПЛИВАЮТЬ НА НЕРВОВУ СИСТЕМУ

Вікторія Валеріївна Родінкова

Професорка Вінницького національного медичного університету, докторка біологічних наук

Науковий редактор Вікторія Родінкова

Ми те, що ми їмо. Давно відомо, що шоколад покращує настрій, а кава допомагає збадьоритися. Втім, новіші дані вказують, що вміст нашого шлунку може мати і більш серйозний вплив на нашу нервову систему. Кишечник і мозок пов’язані фізично та хімічно. Зміни в кишечнику можуть вплинути на мозок.

Ці два органи можуть обмінюватися інформацією у різний спосіб, наприклад, завдяки блукаючому нерву, або ж – завдяки мікробам. Вони виробляють певні молекули, які несуть інформацію до мозку.

Загалом, у людському організмі мешкає приблизно 40 трильйонів бактерій, більшість з яких знаходяться у кишечнику. Це при тому, що сам організм людини складається приблизно з 30 трильйонів клітин. З цієї точки зору в людини – більше від бактерій, ніж власне, від людини. Не дивно, що окремі бактерії можуть впливати і на наш мозок.

Це може відбуватися в різний спосіб, починаючи від вироблення бактеріями жирних кислот, нейромедіаторів, амінокислот та гормонів, а закінчуючи контролем над запальними процесами.

Механізми взаємодії кишечника та мозку

Сьогодні доведено, що корисні бактерії, відомі як пробіотики, полегшують діапазон неврологічних станів та впливають на мозкову діяльність, пов’язану з регуляцією емоцій та підняттям настрою.

Існує складна система зв'язку між мікробіотою кишечника та мозку за допомогою біохімічної сигналізації. Вона називається віссю «кишечник-мозок». Це складний зв’язок, в якому задіяно багато компонентів: центральна нервова система, вісь гіпоталамус-гіпофіз та наднирники (вісь HPA), вегетативна нервова система, іннервація кишечника, і, нарешті, мікробіота кишечника.

Ось деякі шляхи взаємодії кишечника та мозку:

• Кишечник та мозок з'єднані блукаючим нервом. Він є головним компонентом вегетативної нервової системи, який дозволяє автоматично дихати, перетравлювати їжу та ковтати. Цей нерв здатний надсилати до мозку повідомлення про товсту кишку, і навпаки. Це пояснює, чому стрес може вплинути на ваше травлення, а також, чому проблеми з травленням можуть зробити вас нещасними.

• Бактерії кишечника розщеплюють їжу, особливо харчові волокна, і перетворюють її в метаболіти, такі як коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA).

• Порушення балансу кишкових бактерій призводить до «дисбіозу» ‒ надлишку умовно-патогенних мікробів. Це, своєю чергою, призводить до запалення. Запалення може сприяти депресії, а депресія може спричинити запалення. Але різноманітний мікробіом може запобігти запаленню. Контроль запалення за допомогою дієти може допомогти покращити рівень настрою та тривожності.

• При вживанні фруктів, овочів, горіхів, цільних зерен та насіння хороші бактерії у ШКТ виробляють бутират – незамінну коротколанцюгову жирну кислоту. Бутират є основним джерелом палива для клітин оболонки кишечника та допомагає підтримувати її міцною та цілою. Нові дані навіть вказують на те, що бутират може навіть допомогти виростити нові клітини мозку.

• Пробіотики, такі як біфідобактерії, лактобактерії та лактококи, допомагають підтримувати здоров’я людини. Вони підтримують збалансовану екосистему кишечника та запобігають дисбіозу, тим самим профілактуючи різні порушення з боку НС.

• Для того, щоб пробіотики надовго залишалися в ШКТ, їм потрібна спеціальна їжа – пребіотики. Останні містяться в продуктах рослинного походження. Пребіотичні волокна, поліфеноли та стійкі крохмалі можна знайти в часнику, цибулі, ягодах, зернах, насінні, яблуках, топінамбурі, грибах, зелених бананах, житі, ячмені, кукурудзі, какао, картоплі, червоних фруктах та вині. Вони живлять кишкові бактерії, які, своєю чергою, перетворюють їх на корисні речовини, такі як SCFA та вітаміни.

• Мікроби кишечника регулюють гормони щастя, допомагаючи виробляти серотонін та нейромедіатори. Це допомагає заспокоювати нервову систему та вимикати стресові реакції.

Дослідження впливу пробіотиків на НС

Попередні дані вказують на те, що при деяких неврологічних захворюваннях, включаючи хворобу Паркінсона, розсіяний склероз, та розладах настрою спостерігається порушення мікробіомів та зміна взаємодії осі мікробіота-кишечник-мозок.

Однак, поки що вчені не дійшли єдиної думки щодо основних механізмів, відповідальних за ці зміни, і немає єдиної думки щодо важливості дисбактеріозу кишечника в патогенезі неврологічних захворювань.

Останні дані повідомляють також про активацію запальних процесів у дітей з розладами аутичного спектру. Це свідчить про можливий новий зв’язок між порушеннями проникності шлунково-кишкового тракту та нейрозапаленням.

Пренатальний та постнатальний періоди раннього життя є одночасно динамічними та вразливими вікнами для розвитку мозку. Вплив несприятливих подій в цьому періоді створює високий ризик розвитку розладів психіки в подальшому житті.

Доклінічні дослідження на мишах продемонстрували, що аномалії нервових факторів росту та зміна поведінки можуть бути нормалізовані шляхом звичайної бактеріальної колонізації, що відбувається на ранніх етапах життя.

Натомість, порушення мікробіоти високими дозами антибіотиків у цей період може змінити розвиток мозку та поведінку, незважаючи на наявність нормальної мікробіоти кишечника. При цьому, зміни можуть впливати на здоров'я мозку до підліткового та раннього дорослого віку.

Деякі ефекти окремих пробіотиків:

Досліди свідчать, що модуляція мікробіоти кишечника за допомогою Lactobacillus rhamnosus стимулює транскрипцію рецепторів γ-аміномасляної кислоти (GABA) та індукує поведінкові та психологічні реакції. Зауважимо, що нормальний синтез GABA є профілактикою виникнення хвороби Альцгеймера.

В одному з досліджень виявлено, що у 33 дітей із розладами аутичного спектру (РАС), була більша частка Bacteroidetes та Proteobacteria та менша кількість Firmicutes та Actinobacteria, а також Bifidobacterium. Ці результати узгоджуються з результатами інших досліджень, які повідомляли про зниження рівня видів Bifidobacterium у дітей з РАС. Інші відхилення у складі мікробіоти кишечника дітей з РАС включали значно вищу частку Bacteroides vulgatus, Sutterella, Ruminococcus torques та Desulfovibrio sp.

Комбінації Streptococcus thermophilus, Lactobacillus reuteri, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilus та Lactobacillus casei, введена мишам з експериментальним аутоімунним енцефаломієлітом, значно зменшила його частоту (приблизно 45% проти 90%; р <0,001) та знизила інфільтрацію та запалення в спинному мозку.

Двотижнева попередня обробка Clostridium butyricum мала нейропротекторну дію проти ішемії / реперфузійної травми у мишей.

Інші дослідження показали, що введення пробіотиків, зокрема Bifidobacterium longum 1714, може призвести до анксіолітичних ефектів та поліпшення пам’яті та навчання. А Bifidobacteria infantis послаблює запальні імунні реакції та підвищує рівень серотонінергічних попередників, що свідчить про антидепресивну дію.

Одне з найцікавіших досліджень пробіотиків показало, що Bacteroides fragilis покращує у мишей симптоми схожі на тривогу, покращує стереотипні, сенсомоторні та комунікативні способи поведінки. Відтак, вчені припускають, що модулювальна мікробіомна терапія може бути ефективним та безпечним методом лікування розладів аутичного спектру. Введення Bacteroides thetaiotaomicron також значно покращило аномальну поведінку.

А нещодавній систематичний огляд, що включав 40 рандомізованих контрольованих досліджень, проведених на тваринах та за участю людей, показав, що B. longum, B. breve та B. infantis, L. helveticus та L. rhamnosus, застосовані протягом 2 тижнів у тварин та 4 тижні у людей, – ефективні у покращенні поведінки, пов’язаної з психічними розладами. Зокрема, йдеться про тривогу, депресію, розлади аутичного спектру, обсесивно-компульсивний розлад та здатність пам’яті, включаючи просторову та непросторову пам’ять.

Досліди на людях також демонструють зниження рівня кортизолу в сечі та психологічний дистрес після 30 денного прийому Lactobacillus helveticus R0052 та Bifidobacterium longum R0175.

Пероральне введення штаму Lactobacillus casei Shirota протягом 4 тижнів пацієнтам, які страждають на мієлопатію (ураження спинного мозку, яке характеризується порушеннями рухової активності та відповідним больовим синдромом), продемонструвало тенденцію до поліпшення рухової функції та суттєвого зменшення сечових симптомів та спастичності в нижній частині кінцівок.

Більше того, двомісячний курс того самого штаму пробіотиків у пацієнтів із синдромом хронічної втоми призвів до значного зменшення симптомів тривоги.

Нещодавнє цікаве дослідження серед дітей, яким загрожує порушення нервового розвитку, показало, що раннє введення Lactobacillus rhamnosus GG 40, розпочате за місяць до очікуваних пологів та в перші 6 місяців життя, може зменшити ризик розвитку синдрому дефіциту уваги та гіперактивності або розладів аутичного спектру.

Суміш пробіотиків з Lactobacillus fermentum LF16, L. rhamnosus LR06, L. plantarum LP01 та Bifidobacterium longum BL04, введена 38 здоровими добровольцями протягом шести місяців, показала позитивний вплив на настрій, психологічне самопочуття та якість сну.

Як поповнити запас корисних бактерій

Бактерії, що мешкають у нашому кишечнику, потрібно часто оновлювати, і тому регулярне вживання пробіотичних продуктів має бути правилом. Воно допоможе у відновленні та підтримці мікробної популяції кишечника і, таким чином, принесе користь в контексті профілактики неврологічних захворювань.

Поповнювати популяцію здорових бактерій можна і з допомогою пробіотиків, які продаються в аптеці. Наприклад, препарат Лактіалє мульті являє собою комплекс з 14 видів пробіотичних бактерій, які позитивно впливають на імунну та нервову системи, підвищують стійкість організму до негативних впливів навколишнього середовища, включаючи стресові ситуації.

Однак, вживання пробіотиків з метою лікування тих чи інших розладів з боку НС поки що носить здебільшого експериментальну форму.

На сьогодні необхідні більш глибокі дослідження, щоб зрозуміти, яка рецептура пробіотика, їх дозування та терміни вживання можуть представляти оптимальний режим для кожного конкретного неврологічного захворювання.

Джерела:

1. https://atlasbiomed.com/blog/9-ways-gut-bacteria-and-mental-health-probiotics-and-depression-are-linked/
2. https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-016-1058-7
3. https://publikationen.uni-tuebingen.de/xmlui/handle/10900/80125
4. https://www.nature.com/articles/s41598-020-65180-0
5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5102282/
6. https://farmak.ua/drugs/laktiale-multi/
7. https://benthamopen.com/FULLTEXT/TOMICROJ-14-18
8. https://www.healthline.com/health/probiotics-for-brain-and-memory
9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5056568/
10. https://www.healthline.com/nutrition/probiotics-and-brain-health