Второй мозг: Как микробы в кишечнике управляют нашим настроением, решениями и здоровьем - Эмеран Майер

До 40 % пациентов с диагнозом РАС страдают от желудочно-кишечных симптомов. Основные жалобы — на нарушение работы кишечника, боли в животе, дискомфорт. Часто картина совпадает с диагностическими критериями синдрома раздраженного кишечника. Есть и другие отклонения во взаимодействии между головным мозгом, пищеварительным трактом и его микробиотой. У пациентов с РАС обычно повышен уровень содержания в крови серотонина, который передает сигналы между головным мозгом и ЖКТ. Следует напомнить, что более 90 % молекул серотонина хранятся в пищеварительном тракте, содержащие серотонин клетки которого находятся в тесном контакте с блуждающим нервом и головным мозгом. Кроме того, у пациентов с этим расстройством изменен состав кишечной микробиоты, а в крови изменены некоторые метаболиты.

В получившем большую известность исследовании на животных Саркис Мазманян и Элейн Сяо из Калифорнийского технологического института в Пасадене вводили беременным мышам вещество, которое, имитируя вирусную инфекцию, активизирует иммунную систему. У мышей, рожденных от таких матерей, наблюдалось измененное поведение, и в этом они напоминали пациентов с РАС, в том числе демонстрировали тревожное поведение, стереотипно повторяющиеся виды поведения и неадекватные социальные взаимодействия. Так называемая модель материнской иммунной активизации животных используется сейчас при изучении аутизма.

Мазманян и Сяо обнаружили изменения в пищеварительном тракте и кишечной микробиоте молодых мышей: несбалансированный состав кишечных микроорганизмов, более проницаемые стенки кишечника, активизацию кишечной иммунной системы. Исследователи выявили особый метаболит кишечных микроорганизмов, тесно связанный с метаболитом, который до этого был обнаружен в моче детей с РАС. Когда этот метаболит ввели здоровым мышам, рожденным от матерей, чья иммунная система не была активизирована, у тех появились такие же отклонения в поведении. Но самым интересным стал такой факт: после пересадки фекалий мышей с отклонениями в поведении стерильным мышам поведение последних также стало отклоняться от нормы. Это позволяет предположить, что перенесенные фекалии создают метаболит, который достигает головного мозга и изменяет поведение здоровых мышей. Наиболее важным для людей с РАС является тот факт, что введение пострадавшим мышам кишечных бактерий человека (Bacteroides fragilis) приводило к исчезновению некоторых (хотя и не всех) аутических видов поведения.

Это спланированное и проведенное со всей тщательностью исследование Мазмоняна и Сяо привлекло большое внимание, а его результаты вызвали настоящий ажиотаж и не только в научном сообществе, но и среди родителей детей, страдающих аутизмом, и компаний, готовых разрабатывать новые методы лечения для этого разрушающего здоровье расстройства. Джонатан и его мать также были наслышаны об этом исследовании, потому и спросили меня, следует ли Джонатану готовиться к трансплантации фекальной микробиоты или ему лучше принимать пробиотики, чтобы справиться с психологическими и желудочно-кишечными симптомами.

Я объяснил Джонатану, что ответить определенно и окончательно на его вопросы можно будет, скорее всего, через несколько лет, после того как будут закончены еще продолжающиеся исследования на пациентах с РАС. Их результаты станут серьезным научным прорывом даже в том случае, если такие методы лечения окажутся полезными только для части таких пациентов. Пока же я дал Джонатану ряд рекомендаций, чтобы облегчить некоторые симптомы. Важно помнить, что имеется ряд факторов, которые способствуют проявлению у Джонатана желудочно-кишечных симптомов. Во-первых, он выбирает еду, руководствуясь ее консистенцией, а не вкусом, из-за чего его диета стала крайне ограниченной; он избегает многих растительных продуктов. Во-вторых, он потребляет слишком много обработанных продуктов питания. В-третьих, высокий уровень тревожности и повышенная чувствительность к стрессу вызывают сокращения и секрецию в желудочно-кишечном тракте и повышают проницаемость его стенок.

Целями моего плана лечения были головной мозг и пищеварительный тракт. Наш диетолог работал с Джонатаном и постепенно помог ему изменить диету — Джонатан смог перейти к более сбалансированному питанию и начал есть фрукты, овощи и ферментированные продукты (кисломолочные продукты, обогащенные пробиотиками безалкогольные напитки, квашеную капусту и кимчи, сыры), которые содержат различные виды лактобацилл и бифидобактерий. Для лечения запора я предложил ему попробовать слабительные растительного происхождения: например, небольшие дозы корня ревеня или препараты алоэ. Последней (по порядку, но не по важности) частью предложенного мной курса стали обучение Джонатана таким упражнениям саморелаксации, как брюшное дыхание, и настоятельная рекомендация продолжать текущую когнитивно-поведенческую терапию для ослабления фобий и понижения уровня тревожности.

Когда Джонатан через два месяца снова пришел на прием, его желудочно-кишечные симптомы были выражены значительно слабее. Пища, которую он теперь соглашался есть, стала намного более разнообразной, нормализовалась и работа кишечника. Джонатан больше не зацикливался на злых «паразитах», обитающих в его кишечнике, а хотел глубже разобраться в том, как диета может влиять на поведение кишечной микробиоты и как эта связь может облегчить его желудочно-кишечные симптомы.

Первая комплексная теория эмоций появилась задолго до того, как люди узнали о сложном составе кишечной микробиоты, внутренних ощущениях и их влиянии на головной мозг. Ее выдвинули два выдающихся ученых XIX в. — американский философ, психолог и врач Уильям Джемс и датский врач Карл Ланге. В середине 1880-х гг. они высказали предложение, что эмоции возникают из субъективной когнитивной оценки телесных ощущений, то есть информации, поступающей от внутренних органов о том, как они участвуют в такой интенсивной деятельности, как учащенное сердцебиение, урчание в желудке, спазматические сокращения толстой кишки или учащенное дыхание. Теория эмоций Джемса — Ланге известна всем психологам, хотя, конечно, сегодня мало кто считает, что эмоции возникают исключительно из телесных ощущений.

В 1927 г. выдающийся психофизиолог Уолтер Кеннон, приведя множество эмпирических данных, опроверг теорию Джемса — Ланге и предложил свою теорию. Кеннон считал, что эмоциональный ответ генерируют особые области головного мозга — гипоталамус и миндалина, отвечая на стимулы, приходящие из окружающей среды. Теперь мы достоверно знаем, что эти области мозга действительно важны для формирования эмоций, но у Кеннона еще не было инструментов визуализации деятельности головного мозга, которые имеются у нас сегодня, поэтому он не мог знать о химических и нервных механизмах обратных связей, обеспечивающих головной мозг соответствующей информацией. Он также не имел представления о важной роли пищеварительного тракта и кишечной микробиоты в интероцептивной системе.

Такое положение дел сохранялось до наших дней, пока современные нейрофизиологи, в том числе Антонью Дамазью и Бад Крейг, не выдвинули анатомически обоснованные теории о петлях связи между головным мозгом и организмом, состоящих из двух сенсорных и исполнительных компонентов. Так прежние теории были заменены единой концепцией о том, как формируются и модулируются наши эмоции.