Микробиота кишечника определяет социальное поведение
О влиянии кишечного воспаления на психику известно давно, но подробности этого влияния продолжают изучаться. Группа научных сотрудников из разных институтов Новосибирска подвела итоги исследования механизмов влияния хронического колита на поведение самцов мышей. Среди разнообразных изменений поведения ученые обнаружили у лабораторных животных явно выраженное снижение интереса к самкам и повышенное внимание к самцам.
За наш иммунитет с самого рождения отвечает кишечник. В нем иммунные клетки учатся бороться с патогенной флорой, отличать ее от полезной микробиоты, запуская то воспалительные, то противовоспалительные реакции. Смена этих реакций и умение с их помощью регулировать иммунные процессы и создают здоровый иммунитет. Но иммунная система может давать сбои. Если ее ошибки происходят регулярно, это приводит к возникновению системных патологий не только в кишечнике, но и в других органах. Между тем число людей с воспалениями кишечника во всем мире растет, особенно в развитых странах. К этому приводит целый комплекс причин, начиная от генетической предрасположенности и факторов окружающей среды и заканчивая диетой. Увеличивается заболеваемость даже среди детей, включая новорожденных.
Кишечник или мозг — кто кем управляет?
По идее хозяин организма должен контролировать свою кишечную микробиоту, а не наоборот. Но этот процесс на самом деле двунаправленный, а способы его контролировать пока слабо изучены. Защитная функция кишечника от воспаления осуществляется, в частности, с помощью желеобразной слизи, которую производят бокаловидные клетки. Слизь эта — гликозилированный белок, то есть соединенный с молекулами остатков разных сахаров. Он отлично задерживает воду и образует желеобразное вещество.
Такие же процессы, только с разными белками, происходят во всех участках нашего организма, где есть слизистая оболочка. Большинство бактерий живут в более жидком, внешнем слое слизи, а в более густой слой, прилегающий уже к эпителию, они попадать не должны. Если клетки по каким‑то причинам прекращают образовывать защитную слизь, бактерии попадают прямо на эпителий, в том числе и на его иммунные клетки, и остановить этот процесс практически невозможно. Так начинается хроническое воспаление, а от него в организме меняется работа других систем. Изучением этих влияний на поведение решили заняться сотрудники нескольких новосибирских институтов: НИИ института нейронаук и медицины, Международного томографического центра СО РАН, Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН и Федерального исследовательского центра Института цитологии и генетики СО РАН. Они разбирались, какие гены участвуют в механизме взаимодействия мозга и кишечника и как они работают у лабораторных мышей. Исследователи подчеркивают, что все их манипуляции с животными проходят строгую проверку в этическом комитете на предмет гуманности и оправданности.
Среди внекишечных симптомов воспалительных заболеваний кишечника широко известны периферические артриты, а также системные психические симптомы, такие как депрессия, тревожность и биполярные расстройства. Взаимодействие между кишечником и психикой сложный и не вполне изученный процесс, в нем невозможно зафиксировать прямые связи и найти простые объяснения, мол, с таким‑то составом кишечной флоры будет депрессия, с другим — истерика, а с третьим — биполярное психическое расстройство. Или наоборот: шизофрения — значит, у пациента есть воспаление тонкого кишечника, а если апатия — ищите язвенный колит сигмовидной кишки.
В науке много лет назад закрепился термин «gut-brain axis» — ось «кишечник — мозг». Существует три основных способа взаимодействия этих систем — через иммунный фактор, через блуждающий нерв и непосредственно через обмен веществ во всем организме. Новосибирские ученые изучали последний из них — метаболический механизм.