Связь между кишечником и мозгом: что говорят ученые

Большинство сигналов (около 90 процентов) между кишечником и мозгом проходят по блуждающему нерву. Vagus на латыни означает «блуждающий», названный так, потому что этот длинный нерв путешествует от черепа вниз вдоль груди и живота, разветвляясь на несколько органов. Цитокиновые мессенджеры, произведенные в кишечнике, поднимаются к мозгу по «шоссе блуждающего нерва».

Новое открытие группы исследователей из Университета Вирджинии (UVA) “может потребовать переоценки основных столпов нейроиммунологии” (области, занимающейся изучением нервной и иммунной систем). Была обнаружена прямая связь между мозгом и иммунной системой через лимфатические сосуды, о существовании которых ранее не было известно. Подобно кровеносным сосудам, которые разносят кровь по всему телу, лимфатические делают то же самое с иммунными клетками.

Ученые обнаружили прямую связь между мозгом и иммунной системой

Однако, долгое время считалось, что такие сосуды не располагаются в мозге. Новое исследование, обнаружившее лимфатические сосуды под черепом мыши, может открыть возможности для понимания аутизма, рассеянного склероза, болезни Альцгеймера и многих других заболеваний.

Становится все более очевидно, что мозг, иммунная система и микробы кишечника тесно связаны. Аутизм, например, связан с желудочно-кишечными заболеваниями и, потенциально, со сверх-реакцией в иммунной системе.

Как сообщает io9:

«Кроме того, неврологические заболевания, такие как рассеянный склероз и болезнь Альцгеймера, уже давно связываются с изменениями функционирования иммунной системы, а аутоиммунные заболевания кишечника, такие как болезнь Крона, коррелируют с психическими заболеваниями.”

Не всегда было ясно, как происходят такие связи, но теперь обнаружились ось кишечник-мозг и путь от иммунной системы в мозг.

«Им придется поменять учебники»

Это была реакция Кевина Ли, доктора философии, председателя департамента неврологии UVA, когда он услышал о находке. Лимфатические сосуды были обнаружены в мозговых оболочках, защитных мембранах, которые покрывают мозг, и обнаружилось, что они тесно сопряжены с кровеносными сосудами.

Ведущий автор исследования Джонатан Кипнис, профессор кафедры неврологии UVA и директор Центра иммунологии головного мозга UVA, подчеркнул важность открытия:

“Мы считаем, что эти сосуды могут играть важную роль для каждого неврологического заболевания с иммунным компонентом. Трудно представить, чтобы они не были связаны с [таким] заболеванием…

При болезни Альцгеймера, [например], в мозге накапливаются большие фрагменты белка. Мы думаем, что так происходит потому что они не могут быть эффективно удалены этими сосудами.”

В этом есть смысл. В конце концов, с какой стати ваш мозг не будет иметь прямого канала с иммунной системой? И все это время нам давались подсказки. Мозг когда-то считался не попадающим под нормальное иммунное «наблюдение», которое считалось необходимым, потому что отек (нормальный иммунный ответ) внутри мозга может быть смертельным.

Однако, считать мозг «иммунно привилегированным» было бы слишком просто.

По данным io9:

«Тщательные исследования показали, что мозг действительно взаимодействует с периферическими органами иммунной системы, хотя и уникальными способами. Иммунные клетки каким—то образом циркулируют через мозг, а антигены, которые обычно вызывают иммунный ответ, попадают из мозга в лимфатические узлы.”

Недавно обнаруженные лимфатические сосуды в головном мозге действительно наводят на мысль, что существует тесная и существенная связь между мозгом и иммунной системой, изучение которой еще только начинается.

Микробы в кишечнике также влияют на мозг

Не только иммунная система имеет прямую линию с мозгом. Кишечник, наполненный микробами, также общается с мозгом через так называемую “ось кишечник-мозг».

На самом деле, в дополнение к головному мозгу существует энтеральная (кишечная) нервная система (ENS), которая находится в стенках кишечника и работает как независимо, так и в сочетании с ним.

Это сообщение между вашими «двумя мозгами» работает в обоих направлениях и именно из-за этого еда может влиять на настроение или из-за тревожности может заболеть живот. Однако, связь кишечника и мозга это намного больше чем «комфортная еда» или бабочки в животе.

Согласно Scientific American:

«Ось кишечник-мозг является двунаправленной — мозг действует на функции желудочно-кишечной и иммунной систем, которые помогают формировать микробный состав кишечника, который создает нейроактивные соединения, в том числе нейротрансмиттеры и метаболиты, которые также действуют на мозг.»

Это также объясняет, почему изменения бактерий в кишечнике связаны с заболеваниями мозга и многим другим, в том числе с депрессией.

Джейн Фостер, доктор философии, адъюнкт-профессор психиатрии и поведенческой неврологии в университете Макмастера, описала в Medicine Net несколько способов, которыми кишечные микробы общаются с мозгом:

«Первый способ — через ENS, часть нервной системы, которая управляет пищеварительным трактом. Кроме того, кишечные бактерии могут изменять работу иммунной системы, что может повлиять на мозг. Они также участвуют в пищеварении, и вещества, которые они создают, разбивая пищу на составляющие, могут воздействовать на мозг.

И при определенных условиях, таких как стресс или инфекция, потенциально болезнетворные бактерии могут проникнуть через стенки кишечника в кровоток, что позволяет им и химикатам, которые они производят, ”говорить” с мозгом посредством клеток в стенках кровеносных сосудов.

Бактерии также могут напрямую взаимодействовать с клетками в определенных областях мозга, включая расположенные вблизи областей, связанных со стрессом и настроением…”

Изменение кишечных бактерий может повлиять на ваше настроение

В исследовании, опубликованном в рецензируемом журнале Gastroenterology, приняли участие 36 женщин в возрасте от 18 до 55 лет, которые были разделены на три группы:

Лечебная группа ела йогурт, содержащий несколько пробиотиков, которые, как считается, благотворно влияют на здоровье кишечника, два раза в день в течение одного месяца
Другая группа съела «фиктивный» продукт, который выглядел и был на вкус как йогурт, но не содержал пробиотиков
Контрольная группа не ела никаких йогуртов

До и после четырехнедельного исследования участники проходили функциональную магнитно-резонансную томографию как в состоянии покоя, так и поле «задания на распознавание эмоций».

Для этого женщинам была показана серия фотографий людей с сердитым или испуганным выражением лица, которые они должны были сопоставить с другими лицами, показывающими те же эмоции.

«Это задание, предназначенное для измерения вовлеченности аффективных и когнитивных областей мозга в ответ на визуальный стимул, было выбрано, потому что предыдущие исследования на животных связывали преобразование флоры кишечника с изменениями в аффективном поведении», — объяснили в UCLA.

Интересно, что по сравнению с контрольной группой, у женщин, которые потребляли пробиотический йогурт, снизилась активность в двух областях мозга, которые контролируют центральную обработку эмоций и ощущений:

Островковая доля (insula), которая играет роль в функциях, обычно связываемых с эмоциями (включая восприятие, моторику, самосознание, функцию познания и межличностный опыт) и гомеостазе вашего тела
Соматосенсорная кора головного мозга, которая связана со способностью вашего тела интерпретировать самые разнообразные ощущения

Во время сканирования мозга в состоянии покоя, группа лечения также показала большую связь между областью, известной как «околоводопроводное серое вещество» и областями префронтальной коры, связанными с познанием. В отличие от контрольной группы, которая показала большую связь серого вещества с областями мозга, отвественными за эмоции и ощущения.

«Психобиотики» для улучшения психического здоровья?

Растет массив исследований, показывающих, что мозг и микробы вашего тела сложным образом взаимосвязаны.

В декабре 2011, журнал Neurogastroenterology и Motility сообщил о новом открытии: пробиотик, известный как bifidobacterium longumNCC3001 помогает нормализовать похожее на тревожность поведение у мышей с инфекционным колитом.

В отдельном исследовании также обнаружилось, что пробиотик Lactobacillus rhamnosus имеет измеримый эффект на уровни GABA (ингибирующего нейротрансмиттера, который в значительной степени регулирует физиологические и психологические процессы) в некоторых областях мозга и уменьшает уровень вызванного стрессом гормона кортикостерона, что приводит к снижению поведения, ассоциируемого с тревожностью и депрессией.

Нейроны присутствуют как в мозге, так и в кишечнике — в том числе нейроны, которые производят нейротрансмиттеры, такие как серотонин, который контролирует настроение, депрессию и агрессию. В действительности, его самая большая концентрациянаходится в кишечнике, а не мозге.

Психобиотики или ”бактерии для мозга» даже используются для успешного лечения депрессии, тревожности и других психических расстройств, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, какие пробиотики и в каких дозах лучше всего подходят для различных расстройств настроения.

В настоящее время исследователи изучают так называемые антибиотики-“волшебные пули”, которые способны нацеливаться на конкретные “плохие” бактерии, оставляя хороших невредимыми. Трансплантация фекальной микробиоты также все чаще используется как способ достижения здорового баланса микробов.

Воспалительная связь между кишечником и мозгом

Кишечник является отправной точкой воспаления – фактически, он является сторожем для воспалительного ответа. По словам психоневроиммунолога Келли Броган, микроорганизмы в кишечнике запускают производство цитокинов, которые участвуют в регулировании реакции иммунной системы на воспаление и инфекцию.

Подобно гормонам, цитокины сигнализируют молекулами, которые помогают клеточной коммуникации, указывая клеткам, куда двигаться, когда начинается воспалительная реакция. Большинство сигналов (около 90 процентов) между кишечником и мозгом проходят по блуждающему нерву.

Vagus на латыни означает «блуждающий», названный так, потому что этот длинный нерв путешествует от черепа вниз вдоль груди и живота, разветвляясь на несколько органов. Цитокиновые мессенджеры, произведенные в кишечнике, поднимаются к мозгу по «шоссе блуждающего нерва».

Оказавшись в нем, цитокины «говорят» вашей микроглии (иммунные клетки мозга) выполнять определенные функции, такие как производство нейрохимикатов.

Некоторые из них оказывают негативное влияние на ваши митохондрии, что может повлиять на производство энергии и апоптоз (гибель клеток), а также отрицательно влияют на очень чувствительную систему обратной связи, которая контролирует гормоны стресса, включая кортизол.

Таким образом, воспалительная реакция, которая началась в кишечнике, попадает в мозг, который, основываясь на ней, затем посылает сигналы остальной части тела с помощью сложной петли обратной связи. Посыл таков: части вашего тела неразрывно связаны, и здоровье кишечника имеет огромное значение для мозга и иммунной системы.

«Пищевая психиатрия» для здоровья мозга

Возвращаясь к здоровью мозга, потребление натуральных ферментированных продуктов является одним из лучших способов оптимизации микробиома, что, в свою очередь, может оптимизировать здоровье мозга. Ферментированные продукты это также ключевой компонент протокола GAPS, диеты, разработанной для лечения и запечатывания кишечника.

Исследования показали петлю положительной обратной связи между едой, которую вы жаждете и составом микробиома, которому эти питательные вещества нужны для выживания.

Так, если вы хотите сахара и рафинированых углеводов, возможно, вы подкармливаете прожорливую армию Кандиды!

Когда вы начнете исключать продукты, которые вредят полезной флоре, начните включать ферментированные, такие как квашеная капуста, соленые огурцы натурального брожения, мисо, темпе, и кисломолочные закваски, приготовленные из сырого органического молока травоядного скота (йогурт, кефир и т. д.).

Эта богатая пробиотиками еда поможет излечить, заново заселить, и “обучить” ваш кишечник.

Статья в журнале Physiological Anthropology сообщает, что правильно контролируемая ферментация усиливает содержание специфических питательных веществ и фитохимических компонентов в еде, таким образом улучшая физическое, умственное и здоровье мозга.

Авторы написали:

«Потребление ферментированных пищевых продуктов может иметь особое значение для новых исследований, связывающих традиционные диетические практики и хорошее психическое здоровье. Степень сокращения воспаления и окислительного стресса с помощью традиционных продуктов питания может контролироваться, по крайней мере частично, микробиотой.”

Также они сообщают, что микробы, связанные с ферментацией (например, лактобациллы и бифидобактерии), могут также влиять на здоровье мозга прямыми и непрямыми путями, что дает возможность для новых научных исследований в области “питательной психиатрии.”

Развитие здоровой микрофлоры кишечника начинается с рождения. Роды и грудное вскармливание создают основу того, какие организмы будут населять тело вашего ребенка. Поэтому, если вы будущая мать, оптимизируйте собственную микрофлору, так как вы передадите ее своему ребенку.

Хорошая новость заключается в том, что ферментированные овощи легко приготовить самостоятельно. Они также являются самым экономичным способом добавить качественные пробиотики в свой рацион.

Ваша цель – потреблять от четверти до половины чашки заквашенных овощей c каждым приемом пищи, но вы можете постепенно достичь этого количества. Начните с двух чайных ложек по несколько раз в день, и увеличивайте объемы в зависимости от переносимости.

Если это слишком много (возможно, ваше тело сильно скомпрометировано), вы можете даже начать пить чайную ложку рассола из ферментированных овощей, который богат теми же полезными микробами.

Вы можете также подумать о приеме добавки пробиотика с высоким потенциалом воздействия, но нужно понимать, что не существует замены для реальной еды.