Кишечник человека: учёные выяснили, как бактерии приводят к депрессии

Российские учёные выявили вид бактерий, концентрация которых снижена у тех, кто страдает депрессией. Вероятно, это открытие будет полезно при создании психобиотиков, лекарств, которые могут лечить эмоциональные расстройства путём воздействия на микрофлору в организме человека.

Специалисты Сколтеха провели исследование вместе с коллегами из Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, Центра психиатрии и наркологии им. В. П. Сербского и психиатрической клинической больницы № 1 им. Н. А. Алексеева.

Открытие опубликовано в научной статье.

Сама идея о влиянии микробиоты кишечника на развитие и функционирование различных систем органов человека, включая нервную систему, далеко не нова. Учёные всего мира последние двадцать лет активно изучают взаимосвязь между различными заболеваниями нервной системы и микробиотой, в том числе это касается и депрессивного расстройства.

– Это не первая наша работа с лабораторией генетики микроорганизмов ИОГен РАН под руководством профессора Валерия Даниленко, – рассказывает Metro Алексей Ковтун, исследователь Центра молекулярной и клеточной биологии Сколтеха. – До этого открытия мы изучали изменения микробиоты кишечника у детей с расстройством аутистического спектра. Данная работа, в частности, легла в основу моей диссертации. Настоящий проект по депрессии является логическим продолжением идей предыдущей работы.

Особое внимание учёных в данном исследовании привлекли микробы Faecalibacterium prausnitzii. Они обитают в толстом кишечнике и в пищеварительной системе животных не встречаются. Их обнаружили, изучив все геномы бактерий, которые живут в кишечнике.

– Основные исследования проводились с использованием технологии секвенирования метагенома, то есть считывания всего генетического материала микроорганизмов, – продолжает Алексей. – Полученные материалы проанализировали с использованием специализированных программ. Мы исследовали бактерии как здоровых, так и больных пациентов и изучали не только виды бактерий, но и чем различаются их ДНК. Выявили, что у пациентов с депрессией бактерии Faecalibacterium prausnitzii значительно меньше.

Данная бактерия является одним из распространённых представителей кишечной микробиоты у взрослых людей. И она давно привлекла внимание научного сообщества: её важные метаболические свойства отражены во многих работах.

– Изменение количества данной бактерии в кишечнике наблюдалось в ряде других работ по изучению взаимосвязи кишечной флоры и различных заболеваний. К примеру, речь о синдроме раздражённого кишечника, болезни Крона и диабете второго типа, – продолжает Алексей. – Примечательно, что во многих случаях её количество в микробиоте меньше, чем у здоровых людей. Если говорить про наше исследование, то мы обратили также внимание, что у людей с эмоциональными нарушениями, в отличие от здоровых, три группы генов представлены в меньшей степени. Первая отвечает за выработку гормона сна – мелатонина, вторая влияет на производство организмом веществ с нейромодулирующей активностью, которые регулируют работу нервной системы, а третьи участвуют в синтезе короткоцепочных жирных кислот и важны в пищеварении.

Оказывается, что бактерии управляют нашими когнитивными свойствами, поведением, вкусовыми предпочтениями, а теперь и настроением. В качестве продуктов жизнедеятельности они выделяют нейромедиаторы, которые и регулируют многие процессы, в том числе в головном мозге.

– Надо понимать, что бактерий в микробиоте кишечника очень много. По разным оценкам, сотни и тысячи триллионов, – делится Алексей. – Они способны производить колоссальное количество активных соединений. Такой фон, безусловно, влияет и на наш организм. Эти соединения могут всасываться в кровь и доставляться в различные органы по кровеносной системе, могут улавливаться рецепторами энтеральной нервной системы, блуждающим нервом. Среди производимых бактериями соединений могут быть как метаболиты, необходимые для синтеза гормонов, так и сами гормоны. Исчезновение таких бактерий-фармабиотиков при дисбиозе кишечника может способствовать развитию неврологических заболеваний, включая депрессию. Faecalibacterium prausnitzii – одна из таких бактерий. Она составляет в среднем порядка 5% от общего бактериального состава.

На вопрос, почему количество данных бактерий в кишечнике меняется, учёные пока ответить не могут, говорят, что нужно проводить сложные комплексные исследования. Сейчас команда во главе с профессором Даниленко разрабатывает диагностикум для раннего выявления депрессивного состояния и препараты-психобиотики на основе бактерий кишечника человека. Они смогут восстановить микробиом у пациентов с депрессивными расстройствами.

– Микробиом – новый возобновляемый источник природоподобных технологий и лекарств для лечения не только депрессии, но и многих других болезней, включая онкологические, – добавляет Алексей Ковтун.

Читайте также: Учёные выяснили, что у животных и грибов был общий предок, это поможет в профилактике онкологии