Бактерии и мозг ведут диалог

Ученые из парижского института Пастера доказали, что головной мозг постоянно общается с кишечными бактериями.

Совместная работа микробиологов, нейробиологов, иммунологов позволила выявить, что проводники импульсов мозга улавливают изменения в активности микробиоты — сообщества кишечных бактерий и адаптируют под него физиологию организма: аппетит, температуру тела, обмен веществ*.

То есть между головным мозгом и бактериями идет непрерывное общение.

Ученые считают, что этот факт позволит подобрать более эффективное лечение при диабете, ожирении, прочих нарушениях обмена веществ.

Ранние исследования о связи нейронов и болезней пищеварительного тракта

Предыдущие исследования показали, что рецептор NOD2 реагирует на лептиды, которые являются строительным материалом для клеточных мембран.

Нарушения генома этого рецептора связаны с появлением болезней желудочно-кишечного тракта, некоторыми нервными расстройствами и изменением в эмоциональном поведении.

Но эта связь не являлась прямой, то есть нельзя было доказать, связь нейронной активности и деятельности бактерий.

Новые исследования

С помощью томографических данных ученые выяснили, что бактерии кишечника, а именно микролептиды, подавляют деятельность нейронов, которые продуцируют изучаемый рецептор. Если рецептор NOD2 отсутствует, то активность нейронов уже не регулируется микролептидами кишечника. Мозг теряет контроль надо объемом поглощаемой пищи, температурой тела.

Подопытные мыши быстро набрали вес, у них появились признаки диабета 2 типа, особенно у женских особей в возрасте.

Выводы: нейроны получают сигналы от микробиоты кишечника напрямую. Раньше считалось, что для передачи сигналов необходим проводник — иммунные клетки.

Руководитель направления восприятия и памяти Пьер-Мари Лледо заявил, что это уникальное открытие: бактерии напрямую влияют на мозг, причем на один из его важнейших отделов — гипоталамус, который управляет температурой тела, размножением, голодом и жаждой.

Глава отделения иммунной системы Жерар Эберль отметил интересную особенность связи для своего направления: нейроны определяют активность бактерий в экосистеме, которая зависит от потребляемой пищи. Если в рационе часто присутствуют нездоровые продукты, то они вызывают дисбаланс в микробиоте, в том числе увеличение патогенных организмов, что тут же отразится на отклике нейронов.

Выводы: если микролептиды бактерий кишечника влияют на отклик нейронов мозга, которые ответственны за количество поглощаемой пищи, температуру тела и некоторые другие функции, то с большой вероятностью можно утверждать, что микробиота связана и с другими нейронами. Выявление этих связей поможет подобрать эффективное лечение при расстройствах головного мозга и болезней, связанных с метаболизмом.

Совсем просто для тех, кто не понял

Мы едим здоровые или нездоровые продукты. Они способствуют формированию определенной экосистемы внутри организма.

Если она здорова, то бактерии посылают в мозг сигналы, что все хорошо, работайте, братья (это нейронам). Мозг и работает так, как надо, посылая сигналы насыщения, удовольствия и прочие. На что организм откликается здоровьем.

Если же мы едим нездоровые продукты, то в кишечнике могут появиться патогены и нездоровые бактерии. Они не дают должного отклика, например, не говорят о том, что закончили работу по перевариванию пищи. Мозг начинает паниковать, посылать, например, сигналы голода, человек начинает больше есть, толстеть и болеть.

А потому наше питание имеет гораздо большее значение для здоровья, чем нам представляется.

*Илана Габаньи и др., Decoding a direct dialog between the gut microbiota and the brain, Наука, 2022; 376 (6590)