Мікробіота: вплив на наш мозок та можливості корекції психологічного стану

Війна та породжений нею хронічний стрес часто ставлять наш організм на межу його можливостей. Тому нам, щоб вистояти та перемогти, перш за все не слід забувати піклуватися про власне фізичне та психічне здоров’я. Нові та часом неочікувані для широкого загалу можливості в підтримці фізичного, а головне психічного здоров’я можуть надавати пробіотики та пребіотики. Саме про них і йшлося під час професійно-практичного семінару в рамках проєкту «Професійна школа фармацевта» на тему «Особливості практичної діяльності фармацевтів в період воєн­ного стану в Україні», організованого ГО «Вінницька обласна асоціація фармацевтів «Cum Deo». Доповідь, присвячену нашій мікробіоті та застосуванню пробіотиків із терапевтичною метою, представила Лариса Анатоліївна Вознюк, кандидат медичних наук, доцент кафедри клінічної фармації та клінічної фармакології Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова.

У світі мікробів

Згідно з даними Національних інститутів здоров’я США (National Institutes of Health — NIH), лише 10% клітин в організмі людини є власне людськими клітинами. Інші 90% належать мікроорганізмам, які населяють різні біотопи людини! Чисельність їх становить >100 трлн. Склад симбіотичної мікробіоти варіює в різних осіб. Вплив факторів довкілля має тенденцію перекривати вплив спадкових чинників. Генетично неспоріднені особини характеризуються подібним складом мікробіоти після тривалого спільного проживання. Наприклад, мікробіо­та чоловіка подібна до мікробіоти дружини за умови, що вони живуть разом. Кишкові мікробіоти ідентичних (монозиготних) близнюків не мають більшої подібності, ніж у братніх (дизиготних) близнюків.

На співвідношення зросту та маси тіла впливає мікробіота шлунково-кишкового тракту. Дисбіоз може призвести як до патологічного підвищення апетиту (булімія, розлад харчової поведінки), часто пов’язаного з ожирінням, так і до анорексії (відсутність апетиту) та виснаження, включаючи тяжку дистрофію у дітей з країн третього світу. Обидва ці стани характеризуються збідненою таксономічною різноманітністю мікробіо­ти шлунково-кишкового тракту. Радикальні заходи щодо нормалізації мікробіо­ти дітей з тяжкою дистрофією, такі як лікування антибіотиками, підвищують їх шанси на виживання.

Важлива роль мікробіоти шлунково-кишкового тракту підкреслюється даними про те, що миші без мікроорганізмів (асептично вирощені) стають опасистими після пересадки їм мікробіоти шлунково-кишкового тракту опасистих мишей. І навпаки, миші втрачають масу тіла, якщо їх шлунково-кишковий тракт колонізується мікробіотою мишей з недостатньою масою тіла, якi мали хiрургiчно шунтований шлунок.

Симбіотична мікробіота шлунково-кишкового тракту людини бере активну участь у регуляції діяльності нервової системи. Мікробіота безпосередньо взаємодіє з ентеральною нервовою системою, яка включає не менше 0,5 млн нейронів та допоміжних клітин (астроглія).

Більшість нейромедіаторів, які синтезуються мікробіотою (серотонін, дофамін, гамма-аміномасляна кислота та iн.), зазвичай не можуть проникнути через захисний гематоенцефалічний бар’єр.

Однак існують альтернативні способи впливу. Мік­ро­організми здатні продукувати нейромедіатори, які впливають на мозок через чутливі (аферентні) ней­рони блукаючого нерва, або продукувати попередники (прекурсори) нейромедіаторів, які перетворюються на нейротрансмітери.

Стрес пошкоджує зв’язок по осі «мікробіота — кишечник — мозок», створюючи зачароване коло: активація центральної нервової системи і підвищення рівня синтезу кортизолу спричиняє порушення кишкового бар’єра та хронічне запалення, результатом чого є змінений склад мікробіоти кишечнику й дисбаланс нейромедіаторів, що формує пошкоджену вісь «мікробіота — кишечник — мозок», клінічними проявами чого є розлади настрою і психічної діяльності.

Наразі виділяють такі два підходи для пояснення причин виникнення розладів настрою: класичну та теорію негерметичного кишечнику. Класична «моноамінова теорія» постулює, що розвиток депресії пов’язаний з дефіцитом нейромедіаторів — біо­генних моноамінів, а саме: серотоніну, норадреналіну і дофаміну. Натомість сучасна «теорія негерметичного кишечнику» вказує на важливу роль порушення кишкового бар’єра та зміни складу/кількості мікробіоти кишечнику, що порушує регулювання рівня кортизолу.

За відсутності мікробіоти або при дисбіозі порушено функціонування бар’єра між кишечником та кровотоком, а також гематоенцефалічного бар’єра, що пов’язано зі зниженою експресією білків, необхідних для щільних контактів мiж клітинами, що становлять цi бар’єри. У результаті підвищується ймовірність розвитку алергічних розладів та запальних захворювань кишечнику. Дисбаланс мікробіоти, крім підвищення проникності кишкової стінки та гематоенцефалічного бар’єра, загрожує розвитком пов’язаних зi стресом захворювань та нейродегенеративних розладів.

Крім того, стрес несприятливо впливає на взаємодію мікробіо­ти та імунної системи. Негативні фактори порушують роботу імунної системи і підвищують ризик розвитку багатьох захворювань, для яких характерна недостатня або, навпаки, надмірна активність імунних клітин (цукровий діабет, ожиріння, бронхіальна астма, нервово-психічні розлади, включаючи аутизм та ін.).

Дисбіоз: до чого він може призвести?

Дисбіоз — кількісні і якісні зсуви в мікроекології товстого кишечнику з розвитком метаболічних, трофiчних, імунологічних та інших розладів. У такому разі порушення кишкової мікробіоти вторинні і не є самостійним діагнозом. Дисбіоз — не захворювання, а клініко-лабораторний синдром, який розвивається внаслідок зміни середовища проживання і характеру харчування, захворювань, використання лікарських засобів та ін. Було доведено, що дисбактеріоз призводить до розвитку низки захворювань:

• синдром подразненого кишечнику;
• хвороба Крона;
• виразковий коліт;
• дистрофія печінки;
• ревматоїдний артрит та ін.

Як порушення мікробіоти впливають на наше психічне здоров’я

Вплив мікробіоти на наше фiзичне та психічне здоров’я опосередковується хімічними агентами, зокрема нейромедіаторами. Порушення мікробіоти шлунково-кишкового тракту пов’язані з низкою нервових та психічних захворювань, зокрема з:

• обсесивно-компульсивним розладом;
• посттравматичним стресом;
• станом паніки;
• біполярним розладом, шизофренією;
• розладами аутистичного спектра (включаючи власне аутизм та синдром Аспергера);
• синдромом дефіциту уваги з гіперактивністю;
• хворобами Альцгеймера та Паркінсона;
• наркоманією;
• розсіяним склерозом;
• мігренню.

Велике значення мають недавні дослідження ролі мікробіоти в розвитку депресії — небезпечного психічного розладу, який різко знижує працездатність та може призвести до спроб самогубства.

Багато нейродегенеративних захворювань (включаючи хвороби Альцгеймера та Паркінсона) пов’язані з первинними порушеннями в роботі кишечнику та дисбіозом. Дегенерація спочатку спостерігається в ентеральній нервовій системі і лише потім поширюється на головний мозок. При цьому поліпшення стану осі «мікробіота — кишечник — мозок» шляхом нормалізації структури кишкової мікробіоти має лікувальний вплив у таких випадках.

При дисбіозі змінена мікробіота або її метаболіти індукують формування в організмі людини амілоїду білка, що викликає дегенеративні зміни тканин головного мозку, а спеціально підібрані пробіотики здатні попередити чи зупинити ці процеси.

Діти з аутизмом характеризуються підвищеною кількістю бактерій, що належать до родин Clostridium, Desufovibrio та Bacteroidetes, у випорожненнях. Ці бактерії виробляють велику кількість пропіонової кислоти, яка бере участь у розвитку розладів аутистичного спектра.

Є дані, що види Anaerofustis stercohominis, Anaerotruncus colihominis, Clostridium bolteae та Cetobacterium someria типові для шлунково-кишкового тракту людей з розладами аутистичного спектра.

Пробіотики і пребіотики: у чому користь?

Лікування при дисбіозі включає його виявлення та патогенетичну терапію. При цьому тактика лікування може бути одно- або двоетапною. Одноетапне лікування включає відновлення нормальної мікрофлори за допомогою пробіотиків і пребіотиків. Двоетапна терапія включає селективну деконтамінацію патогенної і умовно-патогенної мікрофлори з використанням кишкових антисептиків або антибактеріальних препаратів, які не всмоктуються, а потім застосування пробіотиків і пребіотиків.

Для відновлення та покращення мікробної екології людини використовуються різні лікарські засоби, біологічно активні добавки до їжі, продукти функціонального харчування. Великою популярністю користуються ті з них, що містять спеціально підібрані штами лактобацил, біфідобактерій та інших живих мікроорганізмів (пробіотики), а також розчинні харчові волокна й інші органічні продукти, що стимулюють їх зростання (пребіотики). Типовими представниками пребіо^­тиків є неперетравлювані олігосахариди, що розкладаються в кишечнику корисними мікробами, які утворюють жирні кислоти з коротким ланцюгом, та iншi органiчні кислоти.

Оптимізація дієти, наприклад, збагачення її такими пребіотиками, як фруктани, може сприяти збільшенню представленості в організмі корисних мікроорганізмів, зокрема роду Bifidobacterium.

Такі різні пробіотики: розбираємося в нюансах

Пробіотики, якi виготовляються на основі живих мік­роорганізмів, що використовуються для відновлення мікробної екології людини, включають такі групи:

• симбіотики — пробіотики, що складаються з двох або більше штамів пробіотичних мікроорганізмів із взаємодоповнювальною (синергічною) дiєю; наприклад, комбінація штамів Bifidobacterium bifidum та Escherichia coli;
• синбіотики — комплексні продукти, що містять пробіотичні штами бактерій та пребіотичні субстанції, що стимулюють їх зростання та розвиток; наприклад, комплекс біфідобактерій, Enterococcus faecii та рослинний екстракт;
• комбіотики — синбіотики, додатково збагачені функціональними харчовими добавками; наприклад, вiтамiнно-мінеральними сумішами та ін.;
• мегабіотики — бiологiчно активні сполуки пов’язані з метаболічною активністю симбіотичних (пробіотичних) мікроорганізмів, що потенційно здатні брати участь практично в будь-яких фiзiологiчних процесах.

Як пробіотики допомагають піклуватися про наше здоров’я?

Пробіотики стабілізують мікробіоту шлунково-кишкового тракту та оптимізують її якісний та кількісний склад за рахунок пригнічення шкідливих мікроорганізмів та виділення антимікробних факторів. Низькомолекулярні сполуки в пробіотиках нейтралізують токсини та iншi метаболіти, шкідливі для нашого організму. Пробіотики беруть участь у забезпеченні організму поживними речовинами, антиоксидантами, факторами росту, ферментами, органічними кислотами, поліфенолами, вітамінами, жовчними кислотами та іншими біологічно активними речовинами.

Також доведена протиалергічна, протидіабетична та протизапальна активність пробіотиків. Так, пробіотичний штам Lactobacillus plantarum 06CC2 в експерименті на тваринах полегшував симптоми алергії. А завдяки можливості впливати на обмін речовин пробіотики можна використовувати для лікування пацієнтів з ожирінням (метаболічним синдромом). Кориснi мiкробні агенти потенційно можуть бути використані для гальмування процесів старіння.

Психобіотики: покращують настрій та розумові здібності

Пробіотики включають підгрупу, яка отримала назву психобіотики — живі мікроорганізми, які при введенні в достатній кількості приносять користь здоров’ю пацієнтів із психічними проблемами. Як показано в низці досліджень, пробіотики можуть значною мірою впливати на мозок і, отже, на поведінку, настрій та когнітивні здібності. Застосування комбінацій пробіотиків зменшує тривожність та полегшує депресію.

Так, введення психобіотичних штамів, наприклад виду Lactobacillus casei, пацієнтам із синдромом хронічної втоми сприяло зниженню рівня тривожності та напруження. Прийом психобіотиків (наприклад виду Lactobacillus casei) хворими з синдромом хронічної втоми сприяв збагаченню мікробіоти травного тракту лактобацилами та біфідобактеріями під впливом пробіотичного штаму L. casei Shirota, також знижувалася тривожність, послаблювалися симптоми стресу, покращувався настрій та когнітивні здібності. Штам L. rhamnosus JB-1, що зменшує вираженість депресії, сприяє також запам’ятовуванню та навчанню. Було показано, що Bifidobacterum аnimalis покращує когнітивні здібності та електроенцефалографічні дані пацієнтів з цукровим діабетом. У здорових добровольців вживання комбінації L. helveticus та B. longum R0175 послаблює стрес, викликаний психологічними факторами. Психобіотична комбінація штамів Lactobacillus helveticus та Bifidobacterium longum зменшувала вираженість симптомів депресії після інфаркту міокарда.

Бажаєте завжди бути в курсі останніх новин фармацевтичної галузі?
Тоді підписуйтесь на «Щотижневик АПТЕКА» в соціальних мережах!