Videnskab (Дания): Занимательная связь между кишечными бактериями и мозгом

    Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
    Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.
    Сергиенко Владимир перепечатал из inosmi.ru
    10 оценок, 654 просмотра Обсудить (25)

     Бактерии

    Бесчисленные бактерии в нашем теле занимаются не только перевариванием еды, пишет научное издание «Виденскаб». Новое исследование свидетельствует, что бактерии в кишечнике ведут прямой диалог с мозгом. Между микробиотическим дисбалансом и синдромами, проявляющимися из-за недоразвитости различных функций мозга, есть связь. И ученые предлагают новую радикальную терапию.

    Бесчисленные бактерии, которые живут в нашем теле, занимаются не только перевариванием еды, но и много чем еще. Новое исследование свидетельствует, что бактерии в нашем кишечнике даже напрямую ведут диалог с мозгом.

    Мы воспринимаем обычного человека как самостоятельный организм. Но что мы часто забываем, так это то, что мы в своем теле не одни. Человек представляет собой целую экосистему, состоящую из миллиардов микроорганизмов — фактически этих микроорганизмов даже больше, чем клеток в нашем теле.

    Среди этих микроорганизмов нам лучше всего знакомы бактерии, которые еще несколько лет назад в основном воспринимались как случайные пассажиры, не оказывающие ощутимого влияния на человека. Однако в последние годы выяснилось, что отношения между человеком и многими бактериями можно охарактеризовать скорее как взаимовыгодные.

     

     

    Некоторые ученые пошли дальше и предположили, что человека и его популяцию бактерий можно рассматривать как один большой организм. Дополнительный орган — вот чем можно считать всю совокупность бактерий.

    Ведь в последние годы обнаружилось, что бактерии, которые живут на и в людях, играют большую роль для нашего развития и здоровья. Кроме того, мы начинаем понимать, что эти микроорганизмы могут влиять на системы, которые мы раньше считали исключительно своей собственностью.

    Микрофлора желудка

    Нужная комбинация микроорганизмов очень важна для многих процессов в теле человека. Популяцию бактерий в отдельно взятом индивидууме мы называем его микробиомом.

    Это определение включает бактерии и на коже, и внутри тела, но наибольшее внимание уделяется множеству бактерий, живущих в желудочно-кишечном тракте.

    Именно здесь и происходит подавляющее большинство реакций взаимодействия между бактериями и людьми. В этой статье термин «микробиом» также будет относиться исключительно к желудочно-кишечному тракту.

    Многие бактерии, живущие в пищеварительной системе, участвуют в переваривании еды, которую мы едим, производят важные витамины, а также защищают нас от болезнетворных бактерий или вирусов, которые пробираются в наше тело.

    Влияют ли они на работу мозга?

    Бактерии, населяющие наш кишечник, не могут проникать за его пределы, если он не поврежден, поэтому в нормальной ситуации они не контактируют с остальным телом напрямую.

    И это важно, потому что в противном случае эти бактерии спровоцировали бы воспаление. Тем не менее бактерии и отходы, которые они выделяют в процессе своей жизнедеятельности, связаны с органами тела множеством путей.

     

    Давно известно, что мозг и кишечник обмениваются сигналами, но открытие связи между микробиомом и мозгом привлекло большое внимание. Возможно, потому, что новость о том, что малюсенькие одноклеточные организмы могут иметь влияние на наш сложный мозг, уязвляет наше самомнение — ведь мы считаем себя доминирующим видом.

    Если бактерии влияют на то, как функционирует наш мозг, то кто же на самом деле стоит у руля?

    Короткоцепочечные жирные кислоты разговаривают с мозгом

    Бактерии коммуницируют с мозгом посредством химических реакций и электрических сигналов. Электрическая коммуникация осуществляется через нервную систему, которая связывает кишечник и мозг. На нервную систему могут прямо или косвенно влиять вещества, выделяемые бактериями в процессе жизнедеятельности.

    Эти продукты жизнедеятельности бактерий также могут достигать мозга через кровообращение, проникая через стенки кишечника. В особенности активно включены в коммуникацию с мозгом жирные кислоты короткой цепи.

    Кроме того, короткоцепочечные жирные кислоты могут также влиять на производство гормонов в кишечнике и тем самым косвенным образом воздействовать на те места в мозгу, которые подвергаются влиянию этих гормонов.

    Мы их не замечаем — по большей части

    Иммунная система тоже активно участвует в коммуникации между мозгом и микробиомом.

    Иммунные клетки присутствуют на внешней стенке кишечника и могут запускать отростки внутрь него, регистрируя изменения в кишечной среде, например, дисбаланс с популяции бактерий. Зафиксировав дисбаланс, иммунные клетки начинают испускать сигналы, которые через кровоток достигают мозга.

    В нормальных обстоятельствах постоянная связь между бактериями и мозгом не вредит человеческому здоровью и развитию, поэтому мы в основном живем, ничего не зная о своей бактериальной флоре.

    Бывают, однако, ситуации, когда бактериальная среда приходит в дисбаланс, что может вылиться в ненормальное состояние, которое внезапно заставляет нас обратить внимание на множество микроорганизмов, живущих в нашем теле.

    Дисбаланс микрофлоры

    Бактерии, из которых состоит микробиом, постоянно конкурируют за место в экосистеме кишечника. В первые годы жизни человека между бактериями разных видов устанавливается баланс, после чего серьезных колебаний относительной численности бактерий разных видов уже не происходит.

    Соотношение бактерий в микробиоме разнится от человека к человеку, поэтому не существует определенного состава микробиома, который можно было бы назвать «правильным» для всех. Однако на этот индивидуальный баланс в течение жизни влияют разные факторы, которые могут его расшатать.

    Рацион питания очень сильно влияет на то, какие типы бактерий доминируют в кишечнике, и большие изменения в рационе могут изменить и бактериальный состав микробиома. Это объясняется тем, что та или иная диета может благоприятствовать одному или нескольким типам бактерий, которые начинают активно размножаться.

    Точно так же желудочная инфекция, то есть временное присутствие чужеродных микроорганизмов, которые вытесняют один или несколько видов привычных бактерий, может повлиять на микробиом, вызвав дисбаланс.

    Как ни странно, лечение таких инфекций антибиотиками тоже может негативно влиять на существующую микрофлору, поскольку определенный тип антибиотиков уничтожает один и несколько видов бактерий, освобождая тем самым место для других.

    Пожилые более уязвимы, чем молодые

    Многие исследования указывают на то, что возраст человека сказывается на микробиоме. Было доказано, что у пожилых людей его состав менее стабилен и разнообразен, чем у молодых. В связи с этим пожилые люди более уязвимы перед инфекциями.

    Дисбаланс в микробиоме ведет к ряду изменений, которые могут повлиять на наш организм. Количество разнообразных продуктов жизнедеятельности бактерий может увеличиваться и уменьшаться, реакция иммунной системы — меняться, и в нервную систему будут идти другие сигналы.

    Некоторые результаты исследований свидетельствуют, что эти изменения могут влиять на нормальные процессы в мозгу и приводить к различным психологическим и неврологическим проблемам.

    Бактерии на пользу и во вред

    Влияние бактериального дисбаланса — потенциально очень обширный вопрос, но его изучение затруднено, так как микробиом динамичен, и на него постоянно влияют другие системы организма. Поэтому предпринимаются попытки отделить различные эффекты друг от друга.

    <small>© Depositphotos, chromatika2</small>Бактерии под микроскопом

    Микробиом в целом и его роль в развитии мозга в частности изучают на стерильных животных, у которых нет микробиома.

    Например, мыши без микробиома имеют недоразвитый гематоэнцефалический барьер, другую структуру мозга и в связи с этим демонстрируют другое поведение, сильнее реагируя на стрессовые раздражители по сравнению с мышами с нормальной популяцией бактерий.

    Если стерильные мыши в начале жизни получают микробиом от нормальных мышей, эти различия полностью выравниваются. Но если это происходит на более поздней стадии жизни, то ничего уже не меняется.

    Таким образом, похоже, микробиом может повлиять на развитие мозга только в определенный период жизни организма.

    Эти открытия породили интерес к потенциальной связи между микробиотическим дисбалансом и синдромами, проявляющимися в связи с недоразвитостью различных функций мозга — например, аутизмом.

    Бактерии меняются из-за депрессии

    Приходящие с возрастом неврологические синдромы, такие как деменция и болезнь Паркинсона, тоже связали с микробиомом, так как заметили, что бактериальная флора с годами становится все менее разнообразной параллельно с ухудшением неврологических функций.

    После того как были обнаружены сверхинтенсивные стресс-реакции у стерильных мышей, стало очевидно, что микробиом может влиять на развитие психологических синдромов вроде стрессового состояния или депрессии.

    Для начала ученые исследовали мирокбиомы пациентов с депрессией, чтобы определить, отличается ли их бактериальный состав от микробиомов здоровых людей.

    Эти исследования показали, что у пациентов с депрессией обычно меньше бифидо- и лактобактерий.

    Искусственно увеличивая количество бактерий этого типа и измеряя последствия таких действий, например, количество определенных нейротрансмиттеров в мозге, можно узнать, есть ли тут какая-то связь.

    Таким образом с помощью мышей выяснили, что пищевые добавки с лактобактериями, которые часто есть в йогуртах, могут способствовать снижению тревоги и смягчить симптомы депрессии, влияя на сигналы, посылаемые в мозг через нервную систему.

    Другие типы бактерий, например, бифидобактерии, увеличивают количество гормона серотонина в крови и уменьшают последствия стресса, сглаживая активность иммунной системы, которая влияет на мозг через кровоток.

    Однако многие из существующих научных работ, посвященных микробиому и неврологическим и психологическим заболеваниям, основаны на корреляциях, и, прежде чем мы сможем однозначно указать на микробиом как на определяющий в этом отношении фактор, нужно будет провести дальнейшие исследования.

    Кроме понимания того, какое влияние на организм оказывают отдельные типы бактерий, важно также понять, как различные типы бактерий взаимодействуют между собой и как их взаимодействие отражается на неврологических симптомах, ведь бактерии микробиома не существуют изолированно друг от друга.

    Микробиотические манипуляции

    Если мы поймем, как микробиом влияет на наше здоровье, то потенциально эти знания можно будет использовать для лечения болезней, внося изменения в бактериальный баланс. Это можно сделать, употребляя пре- или пробиотические продукты питания или медикаменты.

    • Пребиотики- это часто сложные углеводы, которые особенно благоприятны для одного или нескольких видов бактерий, и принимаяих, можно способствовать росту количества этих бактерий.
    • Пробиотики- это живые бактерии, поэтому, например, съев пробиотический йогурт, выможете сразуже увеличить количество бактерий какого-либо типа. Количество бактерий определенных типов также может снижаться при лечении антибиотиками.

    Другой, более радикальный способ влиять на микробиом — это пересадка небольших доз человеческого кала от здорового донора. Цель этого — восстановление сбалансированной популяции бактерий, ведь фекалии содержат большое количество полезных бактерий.

    Лечение такого рода до сих пор использовалось в основном при заражении бактерией клостридиум диффициле, при котором человек страдает тяжелой формой диареи и воспалением кишечника. Но оно также может быть эффективным при инфекциях, поражающих и другие части тела.

    Новое поле для исследований, понимания мало

    Несмотря на то, что в последние 15 лет число научных статей, посвященных микробиому, очень сильно выросло, нужно еще очень много сделать для того, чтобы понять и начать с умом влиять на микробиом в целях лечения.

    Вмешавшись в жизнь микробиома, например, посредством пересадки кала, можно сдвинуть баланс в непредвиденном направлении, тем самым спровоцировав реакцию других частей тела, которые вовсе не должны были быть затронуты.

    Позитивный или негативный получится эффект, будет, вероятно, зависеть как от бактериального состава микробиомов донора и реципиента, так и от истории болезни.

    Кроме того, во многих случаях бывает трудно определить, является ли атипичная популяция бактерий самой болезнью или ее следствием или даже и тем и другим сразу. Из-за этого трудно предсказать, какой эффект будет иметь потенциальное микробиотическое вмешательство.

    Значительная часть базовых знаний получена с помощью экспериментов на животных, и поэтому нельзя с уверенностью сказать, что на людях результаты будут такими же.

    Пока что определение состояния человеческого микробиома во многом зависит от анализов фекалий. Способ хранения проб и количество полученной из них информации имеют большое значение для того, насколько полную картину экосистемы кишечника мы можем нарисовать.

    Кроме бактерий, кишечник содержит ряд грибков и вирусов, которые тоже участвуют в коммуникации с иммунной системой и другими частями организма.

    Пока что мы довольно плохо понимаем, как взаимодействуют множество различных микроорганизмов, и мало знаем, насколько важны отдельные их виды для здоровья человека.

    Но идея о том, что можно бороться с неврологическими проблемами с совершенно новой стороны, очень интересна, и следить за развитием исследований в этой области весьма увлекательно.

    Проблемы, возникающие при изучении микробиома

    Получить репрезентативные образцы человеческого микробиома довольно трудно. Больше всего бактерий находятся в толстой кишке, а это значит, что сбор проб требует инвазивной процедуры.

    Нереально применить инвазивные методы к тому количеству подопытных людей, которого требует серьезное исследование. Поэтому большинство исследований опирается на анализы кала.

    Однако исследования, в ходе которых применялись инвазивные методы, показали, что бактериальная флора не одинакова на протяжении всего кишечника.

    Поэтому использование анализов кала для изучения микробиома, вполне возможно, дает нерепрезентативные результаты, ведь микрофлора кала в первую очередь будет сходна с микрофлорой нижней части кишечника.

    Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

    Комментировать

    осталось 1185 символов
    пользователи оставили 25 комментариев , вы можете свернуть их
    Сергиенко Владимир # написал комментарий 29 октября 2018, 08:11
    11:38 27.09.2018

    yarko

    Они пересадкой чужой микрофлоры аутизм вылечить не могут, а ещё стресс пытаются вылечить. Не поняли, что есть следствие, а что причина начинают лечить через симптоматику. Скажем, наорал начальник на подчинённого, а тот скорее стресс йогуртом с пробиотиком заедает. Никому кроме производителя йогуртов пользы от этого не будет.

    Переписала Светлана Сергиенко.
    NikaЕвгения Назарова # ответила на комментарий Сергиенко Владимир 29 октября 2018, 09:26
    Это точно..Лучше следить за равновесием в организме,чтобы все кишечные и некишечные организмы не воевали меж собой,а сотрудничали,повышая тем иммунную систему..И им ,и нам хорошо :))В человеке все должно быть симметрично-гармонично устроено.Тогда и не будет никаких проблем.Особо следует следить за соблюдением равновесия духовного состояния.Он=гармонизатор тела.
    Александр Виноградов # ответил на комментарий NikaЕвгения Назарова 29 октября 2018, 09:50
    Хорошо, когда всё хорошо?
    Глубокомысленно...
    Премудрый Ква # ответил на комментарий Сергиенко Владимир 29 октября 2018, 09:29
    "аутизм вылечить не могут" - Если мозг не работает, никакие бактерии не помогут.
    Александр Виноградов # ответил на комментарий Премудрый Ква 29 октября 2018, 09:48
    Что значит "не работает"? Не совсем правильно работает - тогда может и доброго слова оказаться достаточно.
    охломон рассеянный # ответил на комментарий Премудрый Ква 29 октября 2018, 10:24
    Но с древних времён люди думали, что дурак поумнеет от тесного общения с умным. В Др.Греции мальчиков отдавали на воспитание воинам, которые вступали с ними в гомосексуальные отношения. Все верили, что сперма воина помогает мальчику стать сильнее, храбрее и умнее. Оказывается при этом происходил и обмен микрофролой.
    Премудрый Ква # ответил на комментарий охломон рассеянный 29 октября 2018, 10:49
    Это вы так свои гомосексуальные наклонности оправдываете?
    Мустафа Ибрагим # ответил на комментарий охломон рассеянный 29 октября 2018, 19:49
    Какой обмен? Сперма стерильна...
    охломон рассеянный # ответил на комментарий Мустафа Ибрагим 29 октября 2018, 22:25
    Доходит как до жирафа? Думаем, думаем. Туда сперма стерильная, а оттуда что? нестерильное....
    Мустафа Ибрагим # ответил на комментарий охломон рассеянный 30 октября 2018, 06:26
    Доходит, как до страуса? Обмен подразумевает ОБМЕН. И какая микрофлора со спермой поступает, Дубина?
    Владимир Боголюбов # ответил на комментарий охломон рассеянный 31 октября 2018, 06:50
    "сперма воина помогает мальчику стать сильнее, храбрее и умнее"

    Попросил меня как то мой ординатор посмотреть одну больную медсестру с другого отделения. Посмотрел,сказал диагноз и не успел я сказать,что ничего делать не надо, так как через полтора месяца всё само пройдёт, как мой ординатор ей выпалил, что я же говорил, что "живыми гормонами" лечить нужно.Я постарался не показать, как меня изнутри разрывает от смеха.А эта дура затем приходила каждый день в отделение к нему лечиться с уединением их, чтоб проглотить его "живые гормоны" полтора месяца на лечение и полтора месяца на закрепление эффекта. У него жена на три месяца на учёбу уехала.Ну, а я ржал как конь, надрывая живот.

    Вот так вот с верой.Не верить, а знать нужно.
    Иван Питерский # ответил на комментарий Сергиенко Владимир 29 октября 2018, 09:30
    А про стерильных мышей зато как интересно. Особенно про возрастной порог.
    охломон рассеянный # ответил на комментарий Сергиенко Владимир 29 октября 2018, 10:11
    Нет, вы не поняли! В ответ на ор шефа надо не кефир покупать, а быстро вылизать его задницу!
    Премудрый Ква # написал комментарий 29 октября 2018, 09:31
    Собственно, для тех кто интересуется биологией это давно не новость.
    Александр Виноградов # ответил на комментарий Премудрый Ква 29 октября 2018, 09:47
    Да уж, "открытие"...
    Светлана Никитина # написала комментарий 29 октября 2018, 09:46
    "мы в своем теле не одни"
    согласна

    и для того, чтобы это понять, не требуется большое количество кала

    учёные ЮАР собирают мужскую мочу для производства кирпичей...

    учёные Дании собирают кал для изучения мозга

    русские учёные жуют сопли, как завещал великий Путин... не помню, зачем...наверное, тоже какая-то польза
    Светлана Никитина # написала комментарий 29 октября 2018, 09:53
    интересное направление работы коллективного разума вселенной...обнадёживает

    ранее, совсем недавно, взоры учёных были направлены на создание новых материалов, которыми по сей день планета интенсивно замусоривается...

    теперь все чаяния человечества связаны с выделениями венца творения...с мироточащим челом, которое способно вывести человечество на новый уровень развития


    даже юристам в депутатском корпусе видится некое выделение из памятников человека, способное спасти целую страну от дефицита совести
    охломон рассеянный # написал комментарий 29 октября 2018, 10:51
    Как интересно под другим углом посмотреть на известную истину. Оказывается наши экскременты это наше достояние и не следует быстрее избавляться от них, т.к. это ослабляет наш мозг. И человек с запором немного умнее человека с диареей.
    Или. Всегда не понимал, зачем фабричные путитролли за жалкие копейки лижут задницы Путина и его окружения? Оказывается эта теория об обмене микрофлорой всё объясняет. Все путитролли как правило дебилы. И они уверены, что Путин -гений, а его друзья все 7 пядей во лбу. Поэтому для путитроллей лизинг власти всё равно как пересадка частичек микробиома от умных дуракам. Поэтому они там стараются. Вовсе не за деньги, а токмо здоровья и ума ради!
    Мустафа Ибрагим # ответил на комментарий охломон рассеянный 29 октября 2018, 19:56
    "...человек с запором немного умнее человека с диареей..."
    ===================================================
    Не верно. Человек с диареей мыслит быстрее и быстрее находит нужник.
    охломон рассеянный # ответил на комментарий Мустафа Ибрагим 29 октября 2018, 22:20
    "Быстрее" и "умнее" это 2 очень разных смысла. Ну да тебе 50% скидка.
    Мустафа Ибрагим # ответил на комментарий охломон рассеянный 30 октября 2018, 06:32
    По тебе видно, тупица, что на тебя уже давно рукой махнули. Ты своих текстов сам понять не сможешь, а другим скидки раздаешь.
    Впрочем, как скажешь. К тебе полное снисхождение.
    Владимир Боголюбов # написал комментарий 29 октября 2018, 15:05
    "Скушай заячий помёт. Он ядрённый, он проймёт".
    Это же каким идиотом нужно быть, чтоб говорить о диалоге бактерий с мозгом. Всё просто до смешного. Антитела, появляющиеся на иммунизацию появились до появления у них защитных функций как система дистанционого гуморального управления геномом и есть так называемый феномен слущивания антигена, проявляющий себя исчезновением на мембране клетки антигена (соответственно блокировке гена его произволящего) если есть антитело соединяющееся с этим антигеном. Вот каким обрахом микробиота может влиять на ту или иную функцию организма, осуществляя через иммунизацию на свои антигены блокировку тех или иные генов в организме человека. но это не делает возможным диалог бактерий с мозгом. Яркая демонстрация того что сокрушены мозги у всех этих еврейских учёных и они не знают биологии совсем. Народ пейте простой кефир постоянно и будет он нормализовывать состав бактерий и устранять патогенные бактерии. Наши предки делали это регулярно и не было у них болезней сейчас нас поражающих. А то Малышева в рамках еврейской заказухи уже договорилась до того ,что кефир вреден и бесполезен.
    Мустафа Ибрагим # написал комментарий 29 октября 2018, 19:53
    У меня была собака и она жрала коровье говно. Увеличивала микробиотическое разнообразие, полагаю.
    И, о Боже, она начинала ДУМАТЬ!!! И думала она о том, что коровье говно жрать полезно.
    Владимир Боголюбов # ответил на комментарий Мустафа Ибрагим 30 октября 2018, 07:04
    Копрофагия распространена у многих видов животных. кролики поедают свой собственный кал. В чём дело? А просто установили, что первая обработка съеденного кроликами неполноценная и кал у них из этого первый раз обработанного содержит до 13% белка. Поэтому нужно доработать обработанное неполностью и поглотить этот белок в процессе вторичной обработки. Так что ваша собачка не такой уж дурой была.А Фразочка о заячьем помёте от Филатова из его поэмы про стрельца Федота тоже не лишена здравого смысла. Дело в том, что для того,чтоб избавить человека от патологической иммунизации, рождаемой присутствием определённых бактерий и генерирующих то или иное заболевание нужно изменить бактериальный состав содержимого кишечника с уничтожением одних бактерий другими. Описаны через это даже случаи исцеления от болезни Паркинсона. Это факты.
    Владимир Боголюбов # ответил на комментарий Мустафа Ибрагим 30 октября 2018, 07:08
    Вы видимо плохо кормили свою собаку. Вот и подъедалась от голода.
    • Регистрация
    • Вход
    Ваш комментарий сохранен, но пока скрыт.
    Войдите или зарегистрируйтесь для того, чтобы Ваш комментарий стал видимым для всех.
    Код с картинки
    Я согласен
    Код с картинки
      Забыли пароль?
    ×

    Напоминание пароля

    Хотите зарегистрироваться?
    За сутки посетители оставили 704 записи в блогах и 5931 комментарий.
    Зарегистрировалось 70 новых макспаркеров. Теперь нас 5028596.