Удивительные взаимодействия между мозгом и микробами кишечника
#medach_перевод #medach_микробиология #микробиология #бактерии #микробы #нейронауки #нейрофизиология
Перевод из Nature.
Почти год прошел с тех пор, как Ребекка Кникмайер впервые встретилась с участниками своего последнего исследования, посвященного развитию мозга. Кникмайер, нейробиолог из школы медицины в Чапел-Хилл Университета Северной Каролины, ожидает увидеть, как 30 новорожденных выросли в ползающих, любознательных годовалых деток, используя набор поведенческих испытаний и тестов на темперамент. В одном из испытаний мать ребенка может исчезнуть из комнаты, где проводится эксперимент, а затем снова появиться — с незнакомцем. Еще более усиливает его странность использование трещотки и некоторых хэллоуиновских масок, которые они надевают. Затем, если все пойдет хорошо, ребенок мирно засыпает, в то время как шумный аппарат МРТ сканирует его мозг.
«Мы стараемся быть готовы ко всему», говорит Кникмайер. «Мы точно знаем, что делать, если дети захотят прервать эксперимент».
Кникмайер рада рассмотреть в детях и кое-что еще — фекальную микрофлору: массив бактерий, вирусов и других микробов, населяющих их кишечник. Ее проект (в шутку называемый «исследование какашек») является частью малых, но постоянно растущих усилий неврологов, приложенных, чтобы увидеть, могут ли микробы, которые колонизируют кишечник в младенчестве, изменить развитие мозга.
Проект переходит в решающую стадию. Растущий объем данных, в основном полученных от животных, выращенных в условиях стерильности, показывает, что микробы в кишечнике влияют на поведение и могут изменить физиологию и нейрохимию мозга.
Данных, полученных от людей, меньше. Исследователи подметили связьмежду желудочно-кишечной патологией и психическими, а также неврологическими заболеваниями, такими как тревожность, депрессия, аутизм, шизофрения и нейродегенеративные расстройства, — но пока они ничем не подкреплены.
«Проблема причинности существенна в исследованиях микробиома в целом,» говорит Роб Кнайт, микробиолог из Университета Калифорнии, Сан-Диего. «Очень трудно сказать, являются ли наблюдаемые вами микробные различия, связанные с заболеваниями, их причинами или последствиями.» Есть много до сих пор не разрешенных вопросов. Начинают появляться догадки о механизмах, с помощью которых бактерии кишечника могут взаимодействовать с мозгом, но никто не знает, как важны эти процессы в развитии и здоровье человека.
Это не помешало некоторым компаниям в отрасли пищевых добавок утверждать, что пробиотики — бактерии, которые якобы помогают при проблемах с пищеварением, могут поддерживать эмоциональное благополучие. Фармацевтические фирмы, жаждущие новых путей в лечении неврологических расстройств, начинают вкладывать средства в исследования, связанные с кишечными микробами и молекулами веществ, которые они производят.
Ученые и спонсоры жаждут ясности. За последние два года Национальный институт психического здоровья (NiMH) в Bethesda, штат Мэриленд, профинансировал семь пилотных исследований бюджетом до $ 1 млн, чтобы изучить то, что назвали осью “микробиом-кишечник-мозг” (термин, введенный Кникмайер в одном из таких исследований). В этом году Управление военно-морских исследований США в Арлингтоне, штат Вирджиния, согласился выделить примерно US $ 14,5 млн в течение ближайших 6-7 лет на исследование, изучающее роль кишечника в когнитивных функциях и ответе организма на стресс. А Евросоюз вложил 9 миллионов € (US $ 10,1 млн) в пятилетний проект под названием MyNewGut (Мой Новый Кишечник), две основные цели которого — развитие мозга и расстройства его деятельности.
Последние разработки направлены выйти за рамки стандартных наблюдений и корреляций — но предварительные их результаты наводят на размышления. Исследователи начинают раскрывать огромную, разнообразную систему, в которой кишечные микробы влияют на мозг посредством гормонов, иммунных молекул и специализированных метаболитов, которые они производят.