Генетические возможности кишечного микробиома оказались связаны с уровнями двух важнейших химических посредников в мозге — ГАМК и глутамата. Исследователи впервые одновременно изучили микробные функции и нейрохимию у живых людей, получив более конкретную картину работы оси «кишечник — мозг».

ГАМК преимущественно снижает активность нейронов, а глутамат усиливает возбуждение. Баланс этих сигналов участвует в пластичности мозга, обучении, внимании и эмоциональной регуляции. Ранее значительная часть сведений о влиянии микробиома на эти системы поступала из экспериментов на животных.

Исследование объединило анализ кала и сканирование мозга

В работе участвовала 61 здоровая женщина в возрасте от 17 до 25 лет. С помощью протонной магнитно-резонансной спектроскопии учёные измеряли ГАМК и глутамат в трёх областях мозга. Генетический анализ образцов кала показывал, какие микробные пути способны производить или расщеплять нейроактивные вещества, короткоцепочечные жирные кислоты и другие метаболиты.

Связи различались между областями. В нижней затылочной извилине обнаружили наиболее широкий набор ассоциаций, включая пути обмена ГАМК, глутамата, инозитола и короткоцепочечных жирных кислот. В передней поясной коре выделялись пути глутамата и пропионата, а в дорсолатеральной префронтальной коре — один из путей производства ГАМК.

Появились сигналы, связанные с тревогой и сном

Некоторые микробные функции совпадали с самооценкой тревожности, депрессивных симптомов и качества сна. Путь, связанный с ГАМК, ассоциировался с личностной и социальной тревогой, метаболизм триптофана — с депрессивными симптомами и социальной тревогой, а производство пропионата — с худшим сном.

Это не означает, что определённая бактерия вызывает тревожность или что произведённый в кишечнике нейромедиатор напрямую попадает в мозг. Возможные маршруты связи включают блуждающий нерв, иммунные сигналы, кишечный барьер и другие метаболиты.

Причинность ещё предстоит проверить

Исследование было поперечным: оно показывает совпадения в один момент времени и не устанавливает направление влияния. Кроме того, учёные измеряли генетический потенциал бактерий, а не фактическое количество выработанных веществ. Выборка была небольшой и включала только молодых женщин.

Следующий шаг — более крупные длительные и интервенционные исследования. Они должны показать, можно ли изменением питания или микробиома действительно повлиять на химию мозга. Пока результаты не дают оснований назначать пробиотики для лечения тревоги, депрессии или бессонницы.

Читайте также: Другие материалы о здоровье, питании и профилактике.

Источник: Medical Xpress.