Микробиота. Тайны ваших бактерий - Габриэль Перлемутер
Она позволяет передачу импульса от нейрона к нейрону. Миндаль, тыквенные семечки и красная чечевица особенно богаты глутаминовой кислотой. Кроме того, она содержится в томатах, зеленом горошке, соевом соусе и сыре эмменталь.
ГАМК также называют нейромодулятором, то есть веществом, способным модифицировать действия наших нейронов. Большая часть нейромодуляторов активируют, то есть стимулируют, нейроны. Особенность ГАМК состоит в том, что она, наоборот, замедляет их и вместе с нейронами – передачу импульсов между ними. Участвуя в работе от 30 до 40 % синапсов, она уменьшает их возбуждение. В каком-то смысле она их успокаивает, умиротворяет.
Дефицит ГАМК понижает стрессоустойчивость, вызывает чувство тревоги, вызывает обострение депрессий и зависимостей. И напротив, если организм вырабатывает достаточно ГАМК и она проникает в синапсы, реакция мозга на происходящее становится менее эмоциональной, более спокойной.
Некоторые лекарства от эпилепсии повышают выработку ГАМК в организме. Таким образом достигается «смягчение» главного симптома эпилепсии: чрезмерных нейронных разрядов, которые вызывают сильные мышечные спазмы, конвульсии, физическое и умственное возбуждение, раздражительность, вспышки гнева.
Также известно, что алкоголь и сахар активируют ГАМК, то есть замедляют передачу нервных импульсов между нейронами и снимают тревогу на короткое время после их употребления. Медицинская помощь, сопровождающая периоды отказа от алкоголя, только активирует ГАМК.
Среди бактерий нашей кишечной микробиоты уже обнаружены некоторые виды, производящие ГАМК, что было подтверждено в процессе культивирования бактерий. Речь идет главным образом о бактериях рода Lactobacillus, а именно о Lactobacillus rhamnosus, которую можно найти в кисломолочных продуктах и, конечно, в продуктах, богатых глутаминовой кислотой, которые я назвал выше.
Специалисты под руководством Рафаля Яника из Университета Торонто вместе с Люблинским университетом в Польше провели исследование на группе здоровых самцов мышей. На протяжении четырех недель эти мыши ежедневно получали Lactobacillus rhamnosus в форме пробиотика. Тесты поведения показали значительное снижение уровня тревожности у этих мышей по сравнению с контрольной группой, не получавшей пробиотики. Что еще удивительнее, через четыре недели после того, как мышам перестали давать пробиотик, в их мозге оставались значительные количества ГАМК. Это значит, что бактерии повлияли на специфические метаболические пути, хоть и неизвестно, как именно установилась связь между кишечником (куда попадал пробиотик) и нейронами.
Интересное исследование предприняли специалисты под руководством Хавьера Браво в Ирландском национальном университете в Корке. Оно напрямую касалось передачи сигнала по нервным путям. Эксперимент состоял в том, чтобы давать мышам значительные количества Lactobacillus rhamnosus в форме пробиотика. После этого часть мышей подверглась хирургическому вмешательству: им перерезали блуждающий нерв, соединяющий брюшную полость и мозг.
Мыши, которых не прооперировали, в процессе тестов показали значительное снижение уровня тревожности. Уровень кортизола в их крови, который отражает уровень тревожности, также понизился.
И напротив, мыши, которым перерезали блуждающий нерв, вели себя тревожно, несмотря на ежедневный прием Lactobacillus rhamnosus: их рецепторы ГАМК в мозге не реагировали. Как будто прервался главный канал связи между кишечником и мозгом, канал, существование которого подтверждают миллионы нейронов, расположенных в стенках кишечника.
Наука пока еще не знает точно, каким образом бактерии воздействуют на блуждающий нерв, а через него – на нейроны в мозге и на рецепторы ГАМК. Блуждающий нерв не зря носит такое название: у него множество ответвлений, которые порой трудно выявить. Этот нерв выполняет множество функций, о которых мы еще не все знаем: он и по сей день остается «блуждающим».
Ось гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников
Гипоталамус – это маленькая железа, расположенная в мозге. Функционально он является вершиной оси, последовательно связывающей несколько действующих элементов. Гипоталамус выделяет вещества, которые воздействуют на другую железу, гипофиз, также расположенную в мозге. Гипофиз, в свою очередь, вырабатывает гормоны, воздействующие на другие железы, например на надпочечники.
Эта ось (есть и другие) важна потому, что она регулирует стресс благодаря кортизолу, гормону, который циклично вырабатывают надпочечники под воздействием других желез: они выделяют много кортизола утром, чуть меньше – после полудня и очень мало – вечером. Когда люди испытывают стресс, этот цикл сбивается.
Помимо контроля выработки кортизола, эта ось регулирует и другие сферы: пищеварение, иммунитет (что снижает уровень кортизола), эмоции, сексуальность, запас и расход энергии…
Выяснилось, что на работу этой оси могут влиять многие бактерии. Как мы только что узнали, под влиянием Lactobacillus rhamnosus и, несомненно, других представителей большого рода Lactobacillus снижается выработка кортизола. Первые результаты позволяют предположить, что такой эффект достигается за счет того, что эти бактерии способствуют укреплению стенок кишечника; в организм попадает значительно меньше токсичных метаболитов, которые вызывают воспалительные процессы.
Триптофан, предшественник серотонина
Состав нашей микробиоты напрямую влияет на метаболизм и количественный состав аминокислот, компонентов белка, которые мы получаем с пищей и которые, трансформируясь, влияют на работу нашего мозга.
Возьмем, к примеру, триптофан, незаменимую для нашего организма аминокислоту: благодаря ему бактерии выделяют важные метаболиты, в том числе и нейромедиаторы, способные ускорять или замедлять работу рецепторов клеток нашей иммунной системы и наших нейронов. Триптофан – это один из предшественников мелатонина, гормона сна, а также серотонина, одного из гормонов счастья, и, между прочим, 95 % серотонина производится в нашем кишечнике.
Пища – главный источник триптофана. Мы получаем его, когда пьем молоко, едим жирную рыбу, например лососевых, тунца, яйца, мясо птицы, бобовые, брокколи, шоколад, миндаль, бананы, некоторые сорта сыра.
Молекулы триптофана очень хрупкие. Одна из его особенностей состоит в том, что поступившая в наш организм с пищей аминокислота может быть усвоена как нами самими (хозяином), так и нашими бактериями. Вторая его особенность: он может метаболизироваться тремя совершенно различными путями в зависимости от состава нашей кишечной микробиоты.
Первый – это путь серотонина. Серотонин – нейромедиатор, который высвобождается в синапсах и обеспечивает передачу нервного импульса между нейронами. Это нейромедиатор счастья, защитник от депрессии. Один из главных механизмов большинства антидепрессантов состоит в замедлении распада серотонина для повышения его активности.
90 % серотонина вырабатывается в нашем кишечнике под воздействием бактерий и только 10 % – в мозге. Серотонин, который вырабатывается в кишечнике, может контролировать мозг через нервную систему, при помощи блуждающего нерва, проводящего нервные импульсы от пищеварительной системы к мозгу. Серотонин высвобождается в синапсе, где он играет роль нейромедиатора: он соединяется со специфическими рецепторами нейронов, чтобы регулировать уровень нашего стресса, тревожности, определять наше настроение. Один из эффектов антидепрессантов состоит в повышении его концентрации при передаче нервных импульсов между
