Короткий опис:

Мікробіота та організм людини.

* Дані, вказані у статті приблизні і потребують уточнення.

Як мікроби впливають на людину

Мікроби і психіка людини – хто кого…

У нашому тілі живуть трильйони різноманітних мікроорганізмів, які харчуються, розмножуються, б’ються за «місце під сонцем» та гинуть. І згідно результатів чисельних досліджень учені довели, що їх бурхлива життєдіяльність безпосередньо впливає на наше здоров’я, у тому числі і психічне. Тут мова не йде просто про поганий настрій через голодний шлунок.

Для бактерій, грибків, вірусів та інших мікроскопічних істот ми цілий Всесвіт, середовище їх існування. Мова йде про мікрофлору тіла людини, те що вчені останнім часом називають «мікробіом», сукупність мікроорганізмів тіла людини, які його населяють. Це така ж унікальна річ, як відбитки пальців, тому що навіть в двох однояйцевих близнюків склад і відсоткове співвідношення мікроорганізмів будуть різними. Наразі говорять про різні мікробіоми тіла людини: шкіри, кишківника, дихальних шляхів, порожнини рота та ін.

За останні роки з’явилося чимало фактів про те, що мікроорганізми мікробіома людини впливають практично на всі його органи та системи. Зокрема, бактерії ШКТ здатні проявляти певний вплив на психіку людини, а сам мікробіом навіть називають «другим мозком». Це явище отримало назву – вісь «кишківник – мозок». Сама залежність між станом мікрофлори кишківника та психікою людини відома давно. Ще наприкінці XIX – початку XX століття було доведено існування зв’язку між станом кишечника, процесами травлення та емоційним станом пацієнта. Але поштовхом до розвитку таких досліджень послужила повінь 2000 року в місті Уолкертон (Канада), після якої у міський водогін потрапила кишкова паличка та кампілобактерії, що призвело до більше ніж 2300 випадків кишкових інфекцій з розвитком хронічного синдрому подразненого кишечника. Це супроводжувалося тривожністю і депресією в цих пацієнтів упродовж наступних 8 років після повені.

Експериментуючи на мишах, дослідники виявили, що при пересадженні зразків мікробіома кишківника від одних тварин до інших разом з бактеріями деяких штамів передаються й окремі риси поведінки: «сором’язливі» миші ставали «дослідниками» і навпаки. Навіть людські бактерії від тривожних пацієнтів з подразненим кишківником робили мишей неспокійними.

Гормон гарного настрою – серотонін також здатен вироблятися мікробами кишківника. І він може впливати на мозок. Цитокіни – сполуки, які продукують клітини імунної системи у відповідь на активність бактерій кишечнику, також певним чином діють на мозок людини, а самі метаболіти бактерій здатні змінювати проникність геменцефалічного бар’єру. Відома дія бактерій і на блукаючий нерв, що простягнувся від мозку до органів черевної порожнини.

На сьогоднішній день учені впевнено вказують на можливий наявний зв’язок між мікробіомом кишківника та розладами психіки, зокрема аутизмом, тривожністю, депресією чи посттравматичним розладом. Так, якщо годувати мишей-аутистів їжею, що містить Bacteriodes fragilis, які позитивно впливають на стан імунної системи, то при цьому зменшуються відхилення поведінки від норми. А в пацієнтів з аутизмом частіше за інших спостерігаються проблем з травленням і станом ШКТ. Доведений також і вплив кишкового мікробіома на рівень тривожності в лабораторних мишей, а відрегулювати його можна додаючи пробіотики в раціон тварин.

Вже досить давно було помічено, що люди із серйозними психічними розладами частіше проходять курси лікування зі застосуванням антибіотиків, ніж середньо-статистичні люди зі здоровою психікою. У лабораторних умовах миші з дефіцитом певних видів бактерій у кишківнику стають асоціальними та проявляють ознаки депресії зі зниженням когнітивнтх функцій. А в людей було продемонстровано, що середземноморська дієта краще інших варіантів харчування сприяє формуванню здоровішої мікрофлори кишечнику та зменшує прояви депресії.

Американські військові медики, які вивчали посттравматичні розлади, проводили дослідження на мишах, що зазнавали проявів агресій з боку сильних соплемінників. Після формування в них стійкого посттравматичного синдрому, з’ясувалося – склад їх кишкової мікрофлори значною мірою змінився. Після введення в раціон цих тварин пробіотиків, вони знову стали спокійними й урівноваженими.

На думку вчених, цілком можливо, що бактерії кишківника можуть впливати на розвиток таких психічних захворювань як шизофренія, біполярний розлад та ін. Останнє досить чітко доведено на мишах, інфікованих токсоплазмами (Toxoplasma gondii), яка міняє поведінку тварин настільки, що миші зовсім перестають боятися свого основного ворога – котів, і самі лізуть їм у пазурі. Інші приклади впливу на психіку з боку мікроорганізмів – це неглерія Фоулера (Naegleria fowleri), паразитичний вид амеб, який здатний вражати нюхові нерви та мозок людини з розвитком енцефаліту та смертністю більше 97%. Її близький родич – дизентерійна амеба (Entamoeba histolytica) також здатна долати геменцефалічний бар’єр. Сонна хвороба або африканський трипаносомоз (Trypanosoma brucei) викликає спочатку приступи втоми, які зміняються маніакальною гіперактивністю, порушенням циклу сну і завершується комою та смертю.

Як мікробіом впливає на мозок людини

Вчені підрахували, що кількість мікробів, які живуть всередині та на поверхні тіла людини приблизно така ж, як і кількість його власних клітин (≈30 трильйонів). Однак слід розуміти, що прийняття ванни та похід до туалету може вдвоє чи втроє зменшити їх кількість. Значимість цих мікроорганізмів для здоров’я людини настільки важлива, що їх стали розглядати як додатковий орган людини, який отримав назву мікробіом.

На сьогодні доведено, що здоровий мікробіом грає дуже важливу роль у розвитку людини, зокрема у формуванні імунної системи і підтримці метаболізму. Дивно, але вплив мікробіома цим не обмежується і може поширюватися на всі органи і системи людини, в тому числі на головний мозок. Численні дослідження в цій області дозволили говорити про наявність в людському тілі осі «мозок – мікробіом», що у великій мірі пояснюється здатністю мікроорганізмів синтезувати особливі метаболіти (нейротрансмітери), які можуть надавати безпосередній вплив на стан психічного статусу людини і вводити корективи в його поведінку. Слід зазначити, що цей зв’язок, що реалізується за допомогою блукаючого нерва, є двостороннім, тобто сигнали можуть надходити як з мікробіома в мозок, так і в зворотному напрямку – з мозку в мікробіом.

З’являється все більше даних про вплив мікробних партнерів людини на її комунікабельність, здатність до навчання, настрій, образ мислення, апетит, емоційну активність, реакцію на стрес і ряд інших характеристик, пов’язаних з функціонуванням мозку. Вчені довели, що зміна мікробіома може викликати погіршення пам’яті, почуття тривожності, депресії. При втраті мікробіомом своїх функцій підвищується проникність кишечника і формується так званий «дірявий кишечник». Це призводить до проникнення мікробів і великих молекул в кровоносну систему, а з кров’ю – в усі інші органи, в тому числі в мозок, сприяючи розвитку хронічного запалення, яке зазвичай супроводжує психічні розлади. Багато метаболітів патогенних мікробів здатні порушувати нормальну передачу нервових імпульсів, що може привести до серйозних розладів функцій центральної нервової системи. Зокрема показано, що надходження в кровоток десятих часток нанограма бактеріального ендотоксину викликає гостре занепокоєння, депресивну симптоматику, когнітивні розлади та підвищену чутливість до внутрішніх болів.

Вчені пов’язують порушення мікробіома з ризиком розвитку таких серйозних форм патології центральної нервової системи, як шизофренія, аутизм, хвороба Паркінсона, вікова деменція, епілепсія, розсіяний склероз та ін. Виявлено залежність вираженості порушень мікробіома від тяжкості цих захворювань.

В останні роки відзначається прогресуюче зростання частоти уражень центральної нервової системи у новонароджених дітей. Вони можуть проявлятися як мінімальною мозковою дисфункцією, так і серйозними руховими та інтелектуальними розладами, що об’єднуються під загальною назвою «органічне ураження головного мозку». Широка розповсюдженість, високий ризик формування відстрочених неврологічних порушень (епілепсії, гідроцефалії, затримки статико-моторного і психопередречового розвитку) і важкі наслідки, що ведуть до інвалідності дітей, диктують необхідність профілактики цих форм патології.

На думку фахівців, розвиток когнітивної здатності немовляти сильно залежить від складу мікробіома і його метаболічної активності. У свою чергу, формування мікробіома дитини визначається здоров’ям матері. Неповноцінність харчування, зростання стресових впливів, екологічне неблагополуччя і безконтрольне застосування медикаментозних засобів, зокрема антибіотиків, сприяє збільшенню випадків порушення мікробіома у вагітних. У такій ситуації, всупереч природним механізмам, мати стає небезпечним джерелом інфікування своєї дитини потенційно небезпечними мікроорганізмами, починаючи з внутрішньоутробного періоду, що становить великий ризик розвитку у дитини неврологічної патології. Тому будь-які хронічні інфекції у вагітних повинні виліковуватися відразу ж після виявлення. Причому, кожен комплекс терапевтичних заходів повинен включати обов’язковий етап по оздоровленню мікробіома жінки.

Розуміння важливої ролі, яку відіграє мікробіом в підтримці фізичного та психічного здоров’я, сприяло появі і розвитку нових стратегій лікування із застосуванням пробіотиків. Надходить все більше наукових підтверджень тому, що деякі пробіотики дуже корисні для здоров’я і можуть зміцнити нервову систему, наприклад допомогти при депресивних симптомах і неспокої. За допомогою пробіотиків можна змінювати не тільки настрій, світовідчуття, але навіть контролювати емоційний стан у людей з хронічними мозковими розладами, такими як хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона і аутизм. У зв’язку з цим навіть запропоновано пробіотики, що позитивно впливають на психічне здоров’я людини, називати «психобіотиками».

Потрібні експериментальні та клінічні докази здатності різних пробіотиків впливати на здоров’я неврологічних хворих. Однак підтримка та оздоровлення мікробіома за допомогою вже апробованих в клініці пробіотиків може послужити хорошою профілактикою захворювань і сприяти поліпшенню стану хворих. Зокрема, показана доцільність застосування мультипробіотиків «Симбітер®» у комплексній реабілітації дітей з патологією центральної нервової системи. До складу мультипробіотиків цієї групи включені штами бактерій, що володіють антиоксидантними та протизапальними властивостями, що пригнічують патогенні мікроорганізми і сприяють зміцненню захисних бар’єрів. Це захищає внутрішні органи, зокрема мозок, від проникнення в них токсичних сполук з травного тракту. Виявилося, що всі діти з ураженням мозку мають серйозні порушення мікробіома, які негативно позначаються на стані хворих. Зокрема, використання «Симбітеру®» у дітей з церебральним паралічем, за даними фахівців, сприяє поліпшенню травлення, нормалізації маси тіла, зміцненню імунітету і підвищенню якості життя.

Ефективність пробіотичної терапії зростає при додатковому використанні ентеросорбенту «Симбіогель омега», який активно санує травний тракт, пов’язуючи токсичні сполуки, віруси, важкі метали та інші речовини, що значно погіршують стан хворих.

Як відомо, багато дітей, які мають захворювання нервової системи, не можуть ефективно виводити токсичні речовини, які потрапляють в їх організм. Велику небезпеку становлять також віруси. У деяких дітей в результаті тривалої діареї віруси можуть потрапляти до тканин кишечника, а звідти – в центральну нервову систему, ускладнюючи перебіг хвороби.

Вміщені в складі ентеросорбенту омега-3 жирні кислоти життєво необхідні для нормального розвитку мозку, впливають на його відділи, відповідальні за пам’ять, поведінку та здатність до навчання. Вони також зміцнюють імунітет, протидіють запаленню і підтримують серцево-судинну систему.

Вчені сподіваються, що подальше вивчення впливу пробіотиків на роботу головного мозку може призвести до підвищення ефективності лікування хворих великою кількістю захворювань центральної нервової системи, багато з яких до сих пір не виліковуються. Проте, поки вчені шукають відповідь на це питання, кожна людина має можливість подбати про свій мікробіом, який часто тепер називають «другим мозком».

Таким чином, ще не визначено, хто ким керує, а питання хто кого (мікроорганізми чи людина) залишається відкритим…

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 в тяжкі часи 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.

У світі мікробів

Згідно з даними Склад симбіотичної мікробіоти різний в різних осіб. Вплив факторів середовища 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 надмірного 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 огрядними після пересадки їм мікробіоти шлунково-кишкового тракту огрядниих мишей. І навпаки, миші втрачають масу тіла, якщо їх шлунково-кишковий тракт колонізується мікробіотою мишей з недостатньою масою тіла, якi мали хiрургiчно шунтований шлунок. Отже у худих та огрядних людей різна кишкова флора.

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. Мікро-організми 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 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. Сучасна «теорія негерметичного кишечнику» вказує на важливу роль порушення кишкового бар’єру та зміни складу/кількості мікробіоти кишечнику, що порушує регулювання рівня кортизолу.

За відсутності мікробіоти або при дисбіозі порушено функціонування бар’єру між кишечником та кровотоком, а також гематоенцефалічного бар’єру, 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 кишечника. Дисбаланс мікробіоти, крім підвищення проникності кишкової стінки та гематоенцефалічного бар’єру, загрожує розвитком пов’язаних зi стресом захворювань та нейродегенеративних розладів.

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 кишечника 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. Доведено, що дисбактеріоз призводить до розвитку низки захворювань:

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

Вплив порушення мікробіоти на наше психічне здоров’я

Мікробіота впливає на наше фiзичне та психічне здоров’я через хімічні агенти, зокрема нейромедіатори. 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 кишечника 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.

Користь пробіотиків і пребіотиків

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 пребіотиків 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.

Пробіотики: опис і види

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.

Лікарі поки не встановили, наскільки можуть бути небезпечні бактерії

Вчені з алабамського університету вважають, що перше місце серед органів за кількістю бактерій належить мозку. В голові людини навіть знайдено кишкові бактерії. Позитивним моментом є той факт, що за повідомленням Science наявність цих бактерій може ніяк не відображатися на здоров’ї людини.

Дослідження вчених з Університету Алабами в Бірмінгемі показало, що в тканинах головного мозку здорової людини містяться бактерії. Це відкриття було представлено на міжнародному форумі з нейронауки Neuroscience 2018. Вченим вдалося зробити знімок з високою роздільною здатністю, на якому видно бактерії на пробах мозкової тканини.

Мозок — це захищене середовище. Якщо бактерії і віруси проникають крізь захисний бар’єр, то можуть викликати небезпечне для життя запалення. Доведено, що певні мікроби з нашого кишечника можуть опосередковано впливати на роботу мозку. Порушення балансу та зміна "хімії" організму змінює настрій людини, призводить до неврологічних захворювань і навіть провокує хворобу Паркінсона.

Зі слів нейроанатоміста Розалінди Робертс з Алабамського університету, її лабораторія шукає відмінності між здоровими людьми і людьми з шизофренією, досліджуючи шматочки мозкової тканини, збережені протягом декількох годин після смерті. За допомогою електронного мікроскопа вченим лабораторії вдалося розглянути в пробах бактері, які знайшли у всіх 34 зразках мозку.

Більшість виявлених в мозку бактерій мешкають і в кишечнику. Це Firmicutes, Proteobacteria і Bacteroidetes. Учені поки не знають, як вони потрапили в мозок. Можливо, це сталося через ніс або кровоносні судини. Дослідники поки не роблять висновків, корисні чи шкідливі ці бактерії для мозку. Але слідів запалення виявлено не було.

Мікробіота та організм людини. Молекулярні механізми взаємодії.

Людина існує у тісній взаємодії з різними мікроорганізмами, які її оточують та заселяють відповідні екологічні ніші на покривах та всередині організму, формуючи нормальну мікробіоту (або, як ми звикли її називати – нормальну мікрофлору). Взагалі, мікробіотою прийнято називати сукупність усіх мікроорганізмів, які мешкають в багатоклітинному організмі (рослини, тварини чи людини). З точки зору таксономічного положення до таких мікроорганізмів відносять віруси, бактерії, археї, мікроскопічні гриби, найпростіші. Найкраще вивченими представниками мікробіоти людини є саме бактерії.

За останнє десятиліття завдяки значному розвитку методів і технологій дослідження геному було успішно реалізовано масштабні міжнародні проєкти з вивчення мікробіоти організму людини: HMP (Human Microbiome Project), iHMP (Integrative Human Microbiome Project, USA) та MetaHIT (METAgenomics of the Human Intestinal Tract, Europe). Цінну інформацію отримано у експериментах з використанням безмікробних тварин та тварин-гнотобіонтів. Завдяки цим дослідженням було одержано багато нової інформації стосовно видового різноманіття і кількісного складу мікробіоти різних тканин і органів людини. Було виявлено, що бактерії присутні не тільки на поверхні шкіри і слизових, а містяться в кровообігу, різних солідних органах і тканинах людини і за певних обставин – навіть всередині клітин. Багато органів і систем людини: легені, матка, грудна залоза, а також плід в утробі матері, які раніше вважалися стерильними, виявилися такими, що містять свою власну мікробіоту, яка не тільки впливає на їхній розвиток, але і є критично важливою для їх функціонування та комунікації в організмі.

Сьогодні мікробіоту вважають окремим потужним «метаболічним органом», який через унікальні молекулярні механізми впливає на функціонування різних органів і систем організму людини. Мікробіота кишечника, як найбільш чисельна, чинить найпотужніший вплив на організм людини і задіяна як до підтримання стану здоров’я, так і до розвитку патологічних станів імунної, нервової, ендокринної, травної, метаболічної систем, а також - розвитку злоякісних новоутворень. Вплив мікробіоти може бути як прямим (за рахунок власне самих бактерій та їх компонентів, які з’являються у кровообігу і прямо взаємодіють з клітинами віддалених органів і тканин), так і опосередкованим (за рахунок продукції певних метаболітів бактерій, які залучені до складних біохімічних перетворень в організмі людини на системному рівні). Такі типи віддаленого впливу мікробіоти кишечника називають «осями» кишечник-головний мозок (gut-brain), кишечник-легені (gut-lung), кишечник- печінка (gut-liver). За своїм взаємним впливом вони нагадують гуморальну регуляцію. Сучасні дослідження спрямовані саме на з’ясування молекулярних механізмів такого впливу, зокрема різних аспектів біохімічної, імунологічної, нейрофізіологічної та функціональної відповіді організму людини на мікробні речовини на системному і клітинному рівнях.

Існують переконливі свідчення, що мікробіота також впливає на розвиток раку. Певні представники мікробіоти демонструють здатність як стимулювати розвиток новоутворень, так і виражену протипухлинну активність, зумовлену численними сигнальними механізмами із залученням імунної системи. Загалом розвиток злоякісних новоутворень в організмі людини асоційований зі зміною композиції мікробіоти ураженого пухлиною органу, а також віддалених органів, що розглядають як можливий фактор моніторингу пухлинного процесу. Композиція мікробіоти також впливає на ефективність протипухлинної хіміо- та імунотерапії.

Формування комплексної «здорової» мікробіоти є запорукою забезпечення високої якості життя в будь-якому віці, і для цього накопичуються відповідні науково-обґрунтовані підходи. Великий практичний інтерес представляє тема можливості впливу на композицію мікробіоти з метою її корекції із застосуванням пробіотиків, пребіотиків, синбіотиків, метабіотиків, постбіотиків, також трансплантації кишкової мікробіоти та ретельного підбору індивідуального раціону харчування, який є «ключем» щодо впливу на мікробіоту. Змінюючи раціон харчування можна реорганізовувати композицію і метаболічну активність мікробіоти кишечника і в такий спосіб впливати на стан здоров’я, протікання патологічних процесів та ефективність лікування людини.

Сучасні наукові дані та ідеї щодо молекулярних механізмів взаємного впливу мікробіоти та макроорганізму людини потребують нового переосмислення та інтеграції в сучасне розуміння організму людини як суперорганізму, заселеного тисячами видів мікробів, тісно пов’язаних один з одним та макроорганізмом відповідними сигнальними шляхами та спільними метаболізмом.

А ви знали, що більше половини клітин у вашому організмі не є людськими?

За останніми даними з усіх клітин в людському тілі, включаючи поверхню і травний тракт, лише 43% – це, власне, клітини людини.
А 57% – це біля 39 трильйонів бактерій, а також архей, грибків та вірусів.
Якщо ж рахувати по масі, то в тілі дорослої людини в середньому близько кілограма мікробів. Це робить наш “мікрозоопарк” впливовим органом нашого тіла.
Було б наївно думати, що така кількість мікробів в нашому тілі ніяк не взаємодіє з організмом і не впливає на його роботу…

Вивчення мікробіома – а саме так називається сукупність мікроорганізмів, що живуть всередині і на поверхні тіла – почалося порівняно недавно, по суті, всього 15 років тому. Це означає, що більшість проведених на сьогодні досліджень носять попередній характер і є досить скромними за масштабом: у них брали участь лише десятки мишей або людей.

Однак, чим більше вчені досліджують мікробів, що живуть в і на людському тілі, тим більше вони дізнаються про найпотужніший вплив цих крихіток на наш зовнішній вигляд, поведінку, здоров’я, а також на образ думок і почуття.

Навіть дивно, як ми примудрялися пояснювати процеси, що відбуваються всередині нас, лікувати хвороби, розробляти дієти, вивчати психологію без урахування цього сусідства!

Тож перед вами основні факти, які варто знати про свого найближчого сусіда:

Вороги чи друзі?

Не всі мікроби патогенні. Є корисні, а також ті, які приносять шкоду, якщо виявляються в недозволеному місці або їх кількість різко зросла. Корисні бактерії допомагають запобігти набору ваги, сприяють кращій засвоюваності їжі, забезпечують профілактику появи каменів у нирках. Є й “погані хлопці” типу Clostridium perfringens і кишкової палички E.coli, що здатні викликати захворювання шлунково-кишкового тракту.

Корисні бактерії кишечника дозволяють правильно перетравлювати і поглинати поживні речовини, а деякі з них допомагають боротися із шкідливими мікробами. Більшість бактерій порожнини рота запобігають розмноженню в ротовій порожнині шкідливих організмів. А мікроорганізми на нашій шкірі допомагають запобігти колонізації шкіри патогенами.

Звідки у нас береться мікробіом?

Якщо раніше вважалося, що дитина в утробі матері стерильна, сьогодні відомо, що бактерії присутні в плаценті, навколоплідних водах і пуповинній крові матері. Але по-справжньому «серйозний» контакт з бактеріями доводиться на час пологів. Бактерії, які ми отримуємо при народженні, активують нашу імунну систему.

На початковий склад мікроорганізмів в організмі новонародженого впливає і те, яким чином він з’явився на світ: природним шляхом або за допомогою кесаревого розтину. В другому випадку у дитини буде інша мікрофлора, а також може спостерігатися низька бактеріальна різноманітність протягом перших 12 місяців життя.

Мікробіом активно змінюється протягом перших двох років і стабілізується в трирічному віці. Він продовжує змінюватися все життя під дією навколишнього середовища, антибіотиків, дієт і стресу.

На що впливає мікробіом?

На імунітет

Фахівці стверджують, що люди, які в дитинстві контактували c різноманітними мікробними спільнотами – завдяки братам і сестрам, домашнім тваринам, життю на фермі, – як правило, мають більш здорову імунну систему.
І цьому є логічне пояснення – коли наша імунна система в дитинстві «простоює», не наражаючись на атаку бактерій і вірусів, які мільйони років еволюціонували разом з людиною, то потім вона надто гостро реагує на найменші подразники.
Сучасна гігієнічна гіпотеза стверджує: контакт з непатогенними мікробами, що містяться в грязі і в пилу, а також спілкування з найрізноманітнішими здоровими людьми і тваринами може бути хорошим профілактичним заходом виникнення алергії.

На темперамент

Одне з досліджень показало, що навіть така вроджена, на перший погляд, якість, як темперамент немовляти, може залежати від того, чи належить більшість бактерій в його кишечнику до одного роду: чим більше біфідобактерій, тим більш життєрадіснішою буде дитина.

На настрій і психічне здоров’я

Групи дослідників вважають, що вони от-от здійснять революцію і почнуть застосовувати “мікроби настрою”, або “психобіотики” для поліпшення психічного здоров’я.
Дослідження, що дало поштовх усій цій концепції, провели в Університеті Кюсю в Японії. Науковці продемонстрували, що організми “стерильних” мишей (яких вирощували без контакту з мікробами) викидають у кров удвічі більше гормону стресу порівняно зі звичайними мишами. Тварини були ідентичними в усьому, крім мікробів. Цей факт промовисто свідчив про те, що різниця між ними була наслідком діяльності мікроорганізмів.

Ще один експеримент, в якому знову за всіх віддувалися гризуни, був проведений в 2016 році в Ірландському національному університеті.
Дослідники розділили 28 лабораторних щурів на дві групи. Експериментальній групі пересадили трансплантати кишкової мікрофлори від трьох чоловіків, які страждають важкою депресією, а контрольній групі – від трьох здорових чоловіків.

Виявилося, що кишковий мікробіом людей, які страждають депресією, вводив у депресію і щурів.
У порівнянні з контрольними тваринами у них спостерігалася втрата інтересу до діяльності, що приносить задоволення (у щурів це визначають по тому, наскільки часто вони хочуть пити солодку воду), і підвищена тривожність, що виражалася в прагненні уникати відкритих або незнайомих ділянок лабораторного лабіринту.

На апетит і переваги в їжі

В останні кілька років з’являється все більше свідчень того, що бактерії можуть виробляти білки, схожі з нашими гормонами голоду і насичення.
Є і вказівки на те, що бактерії можуть змусити людину віддавати перевагу тій чи іншій їжі в залежності від потрібних їм – бактеріям – речовин. Можливо, це їх еволюційний інструмент: здатність керувати харчовою поведінкою господаря, щоб виживати, іноді, на жаль, роблячи це на шкоду його фігурі.
Проте тепер, з’їдаючи о першій годині ночі пиріжок, можна заспокоїти себе думкою, що ви тут не винні – вас змусили бактерії!        

Доречі: у 2019 році дослідники з Університету штату Юта визначили особливий вид кишкових бактерій Clostridia, який запобігає ожирінню у мишей. Вчені вважають, що ці ж мікроби можуть аналогічним чином контролювати вагу у людей.

На спортивні результати

Чудова новина для спортсменів: ви зможете покращити свої спортивні показники, просто запозичивши особливі кишкові мікроби у досвідченого спортсмена.

Цю гіпотезу успішно підтвердили в 2015 році вчені з Гарвардського університету.
Протягом двох тижнів вони щодня аналізували зміни мікробіома 15 бігунів, які брали участь в Бостонському марафоні, – дослідження почали за тиждень до забігу і закінчили тиждень по тому – і порівняли їх зі зразками аналізів, зібраними також за два тижні у десяти осіб з контрольної групи, які не займаються бігом.
Дослідники виявили, що через кілька днів після марафону в аналізах, взятих у бігунів, містилося значно більше бактерій Veillonella atypica, ніж в аналізах учасників контрольної групи.

Цей експеримент – чудовий приклад того, що дає нам симбіоз мікробіома і нашого організму. Вейлонелла процвітає, коли людина, її носій, в результаті фізичного навантаження виробляє лактат, яким харчується бактерія. А бактерія, в свою чергу, приносить користь людині, перетворюючи лактат на пропіонат, що впливає на працездатність «господаря», адже пропіонат, в числі іншого, підвищує частоту скорочень серця і покращує кисневий обмін, а також, можливо, перешкоджає розвитку запалень в м’язах.

Де живе мікробіом?

Бактерії не розподілені по тілу рівномірно – і щільність, і склад мікробного «населення» відрізняється від одного органу до іншого. Настільки, що мікробні спільноти будуть різними навіть на пальцях правої і лівої руки або на зубах і в слині. Більш того, чисельність бактерій на тій чи іншій частині тіла необов’язково корелює з їх різноманіттям – буває рівно навпаки. Наприклад, у нас під пахвами і на лобі мешкає численне, проте однорідне співтовариство. А ось на долонях і передпліччях чисельність колоній не надто висока, зате там багато різних видів.
Найбільша ж кількість мікробної спільноти передбачувано проживає в нашому кишечнику – там нараховується біля 1000 різних видів бактерій.

Як стати гарним сусідом своєму мікробіому?

Якщо мікроорганізми так важливі і настільки сильно впливають на нас, чи є спосіб нам самим на них впливати?
Насправді, ми робимо це постійно. Змінюючи співвідношення зернових продуктів і білка в раціоні, відмовляючись від алкоголю, приймаючи антибіотики, ми діємо на свою мікробіоту.

Ось топ-10 найефективніших порад, як поліпшити власний мікробіом:

1. Їжте ферментовані продукти і пробіотики.

Пробіотики – це живі бактерії, які можна знайти в ферментованих продуктах або у вигляді біодобавок. Дослідження припускають, що прийом пробіотиків сприяє здоров’ю кишкової флори і скорочення запальних процесів. Приклади продуктів, що містять пробіотики:

• йогурт або кефір;
• квашена капуста і ферментовані овочі;
• місо (ферментована паста на основі соєвих бобів, рису, ячменю чи пшениці), комбуча (знайомий багатьом з дитинства “чайний гриб”) і темпі (ферментована соя).

2. Не забувайте про пребіотики (клітковину).

Пребіотики – частина деяких продуктів, яку ми не можемо перетравити та яка при цьому забезпечує поживними речовинами багато бактерій. Служачи їжею для різних видів мікроорганізмів в нашому кишечнику, пребіотики пом’якшують конкуренцію між ними і таким чином стимулюють різноманітність.

А, як ми пам’ятаємо, різноманітність мікробіома – це ключовий критерій його здоров’я.

• Продукти з пребіотиками: овочі, фрукти, ягоди, бобові, цільнозернові продукти. Клітковина міститься в зовнішній оболонці зерна – висівках, а в продуктах з білої муки і в очищеному рисі її істотно менше.

3. Знижуйте рівень стресу.

Навіть короткочасний стрес негативно впливає на кишкову флору, сприяє збільшенню запальних процесів, діє на імунну систему. При цьому до стрес-факторів належать не тільки сильні психологічні переживання, а й агресивні умови середовища (сильний холод, спека або шум), нестача сну і порушення циркадних ритмів.

4. Уникайте прийому антибіотиків без необхідності.

Багато дослідників порівнюють антибіотики з хімічною зброєю або напалмом: вони вражають безліч живих мікроорганізмів усередині нас, знижуючи їх різноманітність і викликаючи наслідки, які буває складно передбачити. Після прийому деяких сильних антибіотиків окремі види бактерій не відновлюються і через 6 місяців.

5. Займайтеся спортом.

Про чудову бактерію Veillonella atypica згадувалося вище. Однак регулярні фізичні навантаження також пов’язують зі змінами в складі і активності інших кишкових бактерій, а професійні спортсмени можуть похвалитися високим різноманітністю своєї флори.

6. Добре висипайтеся.

Відносини між бактеріями і сном – велика і складна тема, і причинно-наслідкові зв’язки тут поки не до кінця встановлено. Але судячи з усього, якість нашого сну здатна впливати на баланс мікроорганізмів в кишечнику, а ті, в свою чергу, беруть участь в регуляції сну. Тому здорові практики в питаннях відпочинку – спати 7-9 годин, відходити до сну в один і той же час – наші кращі друзі.

7. Не куріть.

Куріння – стрес-фактор для мікробіома, і швидше за все (вченим поки доводиться з обережністю говорити про причинно-наслідкові зв’язки), воно негативно позначається на кількості бактерій, які вважаються корисними для нас. Причому це стосується мікроорганізмів, що живуть не тільки в кишечнику, але й у ротовій порожнині і дихальних шляхах. Дослідження показують, що відмова від куріння збільшує різноманітність в мікробному співтоваристві і асоціюється зі зниженням серцевого ритму, систолічного тиску і рівня С-реактивного білка (маркера запалення).

8. Вживайте їжу з поліфенолами

Поліфеноли входять до складу ряду рослин і вважаються корисними для здоров’я сполуками. А ще вони не завжди повністю засвоюються в тонкому кишечнику, а значить, надходять в товстий, де служать їжею для мікроорганізмів, стимулюючи їх активність.

• Продукти з поліфенолами: какао-боби, темний шоколад, чорний і зелений чай, шкірка винограду, чорниця, брокколі.

9. Урізноманітнюйте рослинну їжу.

Існує думка, що для мікробіома ідеальна вегетаріанська дієта. Але за словами епідеміолога, відомого дослідника мікробіома Тіма Спектора, ключ до різноманітного мікробіома не вегетаріанство/веганство, або відмова від глютену і лактози, або будь-яка інша харчова «релігія». Головне – кількість рослинних джерел їжі, які людина споживає щотижня.
Важливіше не поглинати по три кілограми брокколі щодня, а їсти максимально різноманітно: різне насіння, трави, спеції, фрукти, ягоди, овочі, горіхи і так далі. Кожне джерело їжі «годує» ті чи інші мікроорганізми, а всі разом вони забезпечують здоров’я мікробіома.

10. Практикуйте інтервальне голодування.

Дослідження виявили, що голодування, з одного боку, призводить до зниження чисельності деяких бактерій, пов’язаних із захворюваннями, наприклад, Fusobacterium, що сприяє розвиткові колоректального раку. З іншого боку, інтервальне голодування чи піст тягнуть із собою зміни в метаболізмі і скорочення маркерів запалення, – процеси в яких також бере участь мікробіом.

Інтервальне голодування також асоціюють із зменшенням зайвої ваги, поліпшенням серцево-судинних показників, тиску, когнітивних функцій і загального самовідчуття. Чому різке обмеження калорій або інтервальне голодування саме так впливають на стан здоров’я і мікробіоту, поки складно сказати. Але схоже, що вони дійсно допомагають відроджувати різноманітність бактерій, посилювати протидію «поганим» типам бактерій і відновлювати цілісність епітелію кишечника.

Отже, для ефективного симбіозу людини і його “мікрозоопарка” не потрібно докладати надзусиль або ж діяти собі на шкоду. Це ще раз доводить – мікробіом нам не тільки “сусід”, але і “друг”, який хоче, щоб ми жили разом довго, здорОво і щасливо. Цілком можливо, подальше вивчення мікробіома – разом з новими генетичними технологіями – призведе до справжньої революції в медицині. Але навіть те, що відомо зараз, вже може допомогти нам змінити своє життя на краще!

Як кишечник впливає функцію мозку?

Настрій та психічне здоров’я

Виробництво нейротрансмітерів кишковим мікробіомом надає далекосяжний вплив на настрій та психічне здоров’я. Наприклад, близько 90% серотоніну в організмі виробляється у кишечнику. Серотонін - це нейротрансмітер, який, серед іншого, допомагає регулювати настрій, апетит та сон. Дисбаланс кишкових бактерій може призвести до зниження вироблення серотоніну, сприяючи таким станам, як депресія та тривога.

Когнітивні функції

Мікробіом кишечника впливає на когнітивні функції, включаючи пам’ять, навчання та прийняття рішень. Мікробіом кишечника може впливати на імунну систему та запалення. Це може спричинити когнітивну функцію. Запалення в кишечнику пов’язане зі зниженням когнітивних функцій та неврологічними розладами, включаючи хворобу Альцгеймера та хворобу Паркінсона.

Нейродегенеративні захворювання

З’являється все більше доказів того, що кишковий мікробіом може відігравати роль у розвитку нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера та Паркінсона. Наприклад, деякі дослідження показали, що з цими захворюваннями мають інший склад кишкових бактерій, ніж здорові люди. Вважається, що запалення та вироблення шкідливих речовин деякими бактеріями в кишечнику можуть сприяти неврологічним ушкодженням.

Розлад аутистичного спектру

Дослідження показали, що у людей із розладом аутистичного спектру (РАС) часто спостерігається дисбаланс мікробіоми кишечника. Взаємозв’язок між кишечником та розладом аутистичного спектру складний і до кінця не вивчений. Однак вважається, що змінений мікробіом кишечника сприяє виникненню симптомів розладу аутистичного спектру, дисрегуляції імунної системи або зміні вироблення нейротрансмітерів.

Вплив на свідомість

Відомо, що кишкові мікроби виробляють нейротрансмітери, такі як серотонін та дофамін, які регулюють настрій та пізнання. Однак недавні дослідження показали, що ці мікробні взаємодії можуть потенційно впливати на наше суб’єктивне сприйняття свідомості способами, що виходять за межі регулювання настрою. Якщо подальші дослідження підтвердять, що цей зв’язок є вірним, це може відкрити нові можливості для розуміння людського розуму.

Роль у формуванні особистості

Вважається, що кишковий мікробіом також може грати роль формуванні нашої особистості. Відомо, що деякі кишкові бактерії виробляють нейротрансмітери, які можуть впливати на нашу поведінку та емоції. Це говорить про те, що склад нашого кишкового мікробіома може бути важливим фактором у нашому темпераменті та рисах характеру. Якщо це правда, ця інформація може викликати традиційні погляди на особистість і самість.

Способи підтримки здорового кишечника для здоров’я мозку

Різноманітна та збалансована дієта, багата на рослинні продукти, такі як фрукти, овочі, цільнозернові та бобові, забезпечує організм необхідними поживними речовинами та клітковиною для підтримки росту корисних кишкових бактерій. Клітковина, зокрема, діє як пребіотик, живлячи здорові бактерії та сприяючи їх росту. Включення у свій раціон продуктів, багатих на пробіотики, такі як йогурт, кефір, квашена капуста та кімчі, сприяє розвитку корисних бактерій у кишечнику, а споживання продуктів з пребіотиками, таких як часник, цибуля, банани та спаржа, допомагає цим бактеріям процвітати. Поживні речовини доступні для Важливо уникати надмірного використання антибіотиків, оскільки можуть порушити мікробіом кишечника, вбиваючи як шкідливі, і корисні бактерії. Використовуйте антибіотики лише в тому випадку, якщо вони призначені лікарем, та дотримуйтесь рекомендованого дозування та тривалості. Управління стресом за допомогою методів релаксації, таких як медитація, йога або вправи на глибоке дихання, може допомогти зберегти здоровий мікробіом кишечника, оскільки було показано, що хронічний стрес негативно впливає на кишкові бактерії. Регулярна фізична активність сприяє здоровому мікробіому кишківника. Дослідження показали, що фізичні вправи від помірних до інтенсивних можуть збільшити різноманітність корисних кишкових бактерій. Важливо висипатися, оскільки порушений чи недостатній сон може негативно вплинути на мікробіом кишечнику. Намагайтеся спати 7-9 годин на добу та встановіть постійний графік сну, щоб підтримувати кишечник та загальний стан здоров’я.

Майбутнє

Трансплантація мікробіома кишечника та психічне здоров’я Трансплантація фекальної мікробіоти (ТФМ), процедура, яка включає перенесення кишкової мікробіоти від здорового донора до реципієнта, показала багатообіцяючі результати лікування таких станів, як інфекція Clostridium difficile. В даний час дослідники вивчають потенціал FMT у лікуванні психічних розладів, таких як депресія та тривога. У разі успіху цей нетрадиційний підхід може революціонізувати те, як ми розуміємо та лікуємо психічні розлади.

Персоналізована медицина на основі мікробіома для здоров’я мозку. У міру того, як ми продовжуємо розгадувати складний взаємозв’язок між кишковим мікробіомом та здоров’ям мозку, можливо, стане можливим розробити персоналізовану медицину, що базується на мікробному складі кишечника людини.

Висновок

Вісь кишечник-мозок - захоплююча область досліджень, що має важливі наслідки для нашого розуміння здоров’я мозку. У міру того, як ми продовжуємо дізнаватися більше про зв’язок між мікробіомом кишечника і мозком, стає все більш очевидним, що підтримка здорового кишечника важлива для оптимальної когнітивної функції, регуляції настрою та загального стану мозку. Дотримуючись порад, викладених вище, ви можете підтримати процвітаючий мікробіом кишечника і потенційно покращити самопочуття свого мозку.

Взаємодія кишкової мікробіоти та організму людини

Вивчення мікросвіту та його взаємодія з тілом людини – один із напрямків медичної науки. Активне вивчення цього напряму велося лауреатом Нобелівської премії Мєчніковим І.І. У 1907 р. він висунув революційну для свого часу "теорію довголіття". Значна роль відводилася нормалізації мікрофлори кишечника організму людини. В даний час цей напрямок має деяку доказову базу, але багато з мікросвіту досі приховано від нашого сприйняття.

Є дані, що маса мікроорганізмів Землі багаторазово перевищує масу інших видів живих істот, як нерухомих, і пересуваються, а кількість бактерій в індивідуумі перевищує кількість клітин тіла майже 100 раз!

Екосистема бактерій – пристінкова кишкова мікробіота, – найтонша біоплівка зі слизу і мікроорганізмів (переважно бактерій), що живуть у ній, яка є ще однією межею, крім слизової оболонки, між внутрішнім середовищем тіла людини і зовнішнім світом. Цілком заслужено цю біоплівку визначають як мікробіотичний орган, який взаємодіє з усіма органами та системами Його вага близько 4-х кілограмів! Виявлені так звані численні «осі» комунікації та взаємного впливу («кишківник-головний мозок», «кишківник-нирки», «кишківник-легені») лише підтверджують важливість цього «виявленого» органу.

Взаємодія мікроорганізмів із організмом «господаря» можна охарактеризувати поняттями симбіоз та дисбіоз. Співдружнє співіснування мікроорганізмів (симбіоз) дозволяє їм ефективно захищатися, розмножуватися та виживати. Симбіоз мікроорганізмів та організму «господаря» – це інший рівень оптимальної взаємодії. Дисбіозом можна назвати порушення симбіозу між мікробіотою та організмом «господаря».

У нормі в кишечнику людини мешкає від 500 до 1000 різних видів мікроорганізмів. Однак лише 10% всіх мікробів кишечника безпечні для людини. 90% мікробіоти є умовно патогенними. Вони реагують на дії «господаря» по відношенню до них і за «поганого» відношення ці мікроорганізми стають ворожими і можуть викликати хворобу.

Дуже важливим є період перших 3-х років життя людини – період дозрівання мікрофлори кишечника. При правильному перебігу цього періоду формується «базальний» (стійкий та різноманітний) склад кишкової мікробіоти, запорука здорового кишечника та здоров'я загалом.

Які ж умови необхідно створити на формування такої симбіотичної екосистеми?

1. Лише природні пологи.
2. Дитина має бути вигодована материнським молоком.
3. Різноманітність раціону харчування після припинення грудного вигодовування.
4. Відсутність стресів.
5. Вкрай небажаний прийом антибіотиків матір'ю під час вагітності та грудного вигодовування, а також лікування дитини антибіотиками без показань.

Найбільший вплив на формування складу кишкової мікрофлори має місцевість, у якій народилася людина (очевидний зв'язок мікрофлори кишечника та зовнішньої мікрофлори, джерелом якої є ґрунт та рослини). При цьому кожна людина має неповторний та унікальний склад мікробіоти. Зрозуміло, раціон та спосіб життя також відбиваються на складі мікрофлори кишечника. Незважаючи на унікальність і відносну сталість складу мікрофлори кишечника, все ж таки з часом вона може змінюватися. Поняття «нормальна мікрофлора кишечника» на сьогоднішній день вельми відносне. Найбільш значущим є рівновага у відносинах мікробіоти та організму «господаря» – симбіоз.

Основні функції нормальної кишкової мікробіоти

Бар'єрна

Кишкова мікробіота має власний імунітет, тому вона здатна пригнічувати зростання патогенних мікроорганізмів і позбавлятися їх, що захищає людину від прямого контакту з ними. Крім того, цілісність та функція слизової оболонки травного тракту підтримується мікробами – вони синтезують речовини, що сприяють росту та живленню клітин епітеліального шару. Знешкодження токсичних речовин – одна з корисних для людини можливостей мікроаганізмів.

Донорська

Кишкова мікробіота є донором мікроорганізмів для всього тіла та інших тіл, що контактують з ним.

Травна

Мікроорганізми активують травні ферменти та беруть участь у регуляції кишкової перистальтики. Мікроби транспортують поживні речовини з вмісту кишки до слизової та синтезують речовини, що сприяють збереженню здоров'я «господаря»: вітаміни, нейрогормони (норадреналін, дофамін, мелатонін, серотонін), що впливають на активність, настрій, пам'ять, сон, артеріальний тиск.

Імуногенна

Мікроорганізми «тренують» клітини імунної системи «господаря», передаючи їм інформацію, яка відновлює пошкоджені та «відстаючі» ланки імунітету.

Енергетична та обмінна

Мікробіота бере участь в обміні жирів та енергозабезпеченні організму «господаря». Нормальна кишкова мікробіота - це джерело функціонування системи енергозабезпечення організму, і насамперед органів травлення та імунітету. Від 30 до 50% добової потреби організму в енергії пов'язано з наявністю вітаміну В1, синтезованого сапрофітною, корисною мікробіотою кишечника.

Теплова і хімічна енергія, одержувана від життєдіяльності мікробіоти кишечника, завжди необхідна організму його обміну речовин і відновлення імунітету. Це майже «вічний двигун» енергозабезпечення «за програмою» взаємодії двох біологічних систем із абсолютною взаємною вигодою для їхнього існування.

На сьогоднішній день вивчається ще одна унікальна здатність кишкової мікробіоти – це здатність змінювати просторову форму амінокислот з «правообертальних» (D-ізомери, «рослинні» амінокислоти, структурно чужі білкам ссавців) в «лівообертаючі» (L-ізомери, «тварини» амінокислоти структурно «рідні» білкам ссавців) форми.

Є припущення, що включення в обмінні процеси «правообертальних» (рослинних) амінокислот для синтезу білків людського тіла призводить до появи функціонально неповноцінних тканин, що спричиняє розвиток більшості захворювань, у тому числі й раку. Але це є предмет майбутніх досліджень.

Основні фактори, що несприятливо впливають на кишкову мікробіоту

1. Прийом антибіотиків, гормонів, препаратів хіміотерапії; променева терапія; застосування засобів особистої гігієни із антибактеріальним ефектом.
2. Сильний та тривалий стрес.
3. Кишкові інфекції та інфекційні захворювання.
4. Хронічні захворювання внутрішніх органів, зокрема захворювання органів травлення. Ендокринологічні захворювання. Вроджені та набуті імунодефіцити. Перенесені на органах травлення операції.
5. Подорожі – зміна клімату, часового поясу та мікробного середовища. Усе це призводить до збою біоритмів травної системи.
6. Характер харчування та харчові звички. Вживання продуктів із харчовими добавками (у тому числі антибіотиками), заражених мікотоксинами (грибкові отрути як результат неправильного зберігання), вирощених із використанням сільгоспхімії – гербецидів, фунгіцидів, інсектицидів. Надлишок солодощів, м'ясного, борошняного, крохмалистих продуктів, жирів тваринного походження. Зловживання алкоголем. Негативно на складі мікробів кишечника позначаються і «модні» дієти: веганство, сироїдіння, безглютенові дієти.
7. Харчова алергія.
8. Низька рухова активність.
9. Недотримання правил особистої гігієни та правил приготування їжі.

Які ж процеси відбуваються в мікробіотичному органі під впливом перерахованих вище факторів?

Під впливом несприятливих факторів знижується кількість нормальних мікроорганізмів, збільшується кількість умовно-патогенних та патогенних.

Які симптоми порушеного балансу кишкової мікробіоти?

Симптомів може не бути на початковому етапі змін. Якщо баланс мікроорганізмів не відновлюється після травмуючого фактора, з'являються симптоми порушеного травлення: проноси, запори або їх чергування, біль у животі, здуття, запах з рота, неприємний присмак у роті. Найчастіше симптоми турбують після споживання солодощів, молочного, випічки, бобових.

Тривалий дисбаланс пристінкових мікроорганізмів призводить до порушень роботи систем (репродуктивної, імунної, травної та метаболічної) і сприяє розвитку низки захворювань: синдром подразненого кишечника, запальні захворювання кишечника, аутоімунні захворювання, ожиріння, цукровий діабет 2-го типу, алергія, бронхіальна астма атопічний дерматит, захворювання статевої сфери (простатит, кандидоз, безплідність), захворювання нервової системи (тривога, депресія, перепади настрою, стомлюваність) та, ймовірно, рак.

Існують дослідження, що підтверджують вплив кишкової мікробіоти на психічне здоров'я та сприйняття дійсності. В експерименті на мишах було встановлено, що штучно викликаний дисбіоз кишечника у батьків та їхніх дітей через 5 поколінь викликає порушення статевої поведінки – самці починають виявляти інтерес до самців.

Діагностика порушень балансу пристінкової кишкової мікробіоти

Основа будь-якої діагностики – опитування та огляд. Лікар ретельно з'ясовує скарги, історію захворювання, історію життя пацієнта, що дає деяке уявлення про стан здоров'я на момент огляду, передбачувані причини хвороби, її перебіг та ускладнення.

Додатковими методами обстеження є лабораторні та інструментальні.

За наявності симптомів кишкової інфекції обов'язковим є дослідження калу на кишкову групу. Це дослідження дозволяє виключити/підтвердити діагноз кишкової інфекції та призначити відповідну терапію. Дослідження показників крові може бути необхідним при тривалому чи тяжкому перебігу захворювання.

Можливе дослідження змивів зі слизової оболонки товстої кишки та отримання аспірату вмісту тонкої кишки. Ці дослідження призначаються найчастіше гастроентерологом.

Ультразвукове дослідження органів черевної порожнини обов'язково при больовому синдромі, крім того, це дослідження дає уявлення про стан жовчного міхура та підшлункової залози, порушення функції яких позначається на складі мікробіоти.

Необхідними консультаціями у разі є консультації терапевта, гастроентеролога /дієтолога, інфекціоніста (за показаннями).

Лікування

У гострому періоді лікування передбачає виключення/усунення факторів, що ушкоджують, дієтотерапію і застосування лікарських засобів, модифікацію способу життя.

Особливий метод лікування – трансплантація мікробіоти. Вважається дуже ефективним та безпечним.

Після усунення гострих явищ рекомендується виключити вплив пошкоджуючих факторів, дотримуватися здорового способу життя. «Хазяїну» слід пам'ятати, що між його раціоном харчування та раціоном харчування кишкової мікробіоти можна поставити знак рівності. Фактично, спочатку треба нагодувати мікробів.

Харчування має бути різноманітним та збалансованим, включати різні види овочів та фруктів – свіжих, тушкованих, маринованих, квашених, термічно оброблених; найкращими субстратами для комфортного існування пристінкової мікробіоти є клітковина, поліфеноли (різноманітний раціон гарантує достатню кількість поліфенолів), рослинні жири.

Не слід забувати про кисломолочні продукти, а при їх непереносимості слід віддавати перевагу квасу живого бродіння, квашеним овочам та фруктам. Необхідність застосування пробіотиків (у своєму складі містять біфідо- та лактобактерії) може бути тимчасовим заходом. Єдиної думки щодо цього в середовищі вчених немає, але очевидним є той факт, що чим різноманітніший склад пробіотика, тим кращий ефект.

Профілактика розвитку дисбіозу кишечника

Слід згадати про період формування мікробіоти – перші 3 роки життя дитини. Правильно сформована мікробна біоплівка – запорука здоров'я. Слід знати, пам'ятати і намагатися звести до мінімуму фактори, що несприятливо впливають на кишкову мікробіоту.

На закінчення окремо слід згадати про кал, який є біоплівкою іншого роду – порожнинною/вільно живою/планктонною. Здебільшого це незасвоєні залишки їжі, відходи життєдіяльності пристінкових мікробів, надлишки слизу і деякі мікроби. Лікування пробіотиками не впливає на його склад. До того ж, бактеріологічне дослідження калу не дає уявлень про склад пристінкової мікрофлори.

Напишіть в коментарях, що ви думаєте з приводу цієї теми.