Связь между желудочно-кишечным трактом и мозгом известна в течение многих лет. Но в последние годы все большее число ученых в Израиле и за границей начали понимать, что кишечные микробы могут влиять на поведение человека. В последние годы опубликованы работы, которые показывают влияние кишечного микробиома на социальное поведение и на психические расстройства.
Лаборатория, которой руководит автор данного текста, относится к медицинскому факультету университета Бар-Илан в Галилее. В последние годы мы исследовали связь между кишечным микробиомом и поведением. Мы обратили внимание на изменения состава микробиома в грудном возрасте, в первые 48 часов жизни малыша, вызванные применением антибиотиков. Это исследование опубликовано в журнале Brain, Behavior and Immunity.
Было установлено, что существует связь между изменениями кишечного микробиома и ростом агрессивности у мышей. Работа основывалась на информации о связи между приемом антибиотиков и ростом агрессивности у мухи-дрозофилы, и мы решили расширить эксперимент на таких млекопитающих, как мыши.
Результаты, полученные на мышах, проливают свет на то, как связь между кишечником и мозгом формирует социальное поведение. Исследование, которым руководила студентка Атара Узан-Юлзари, проводилось на мышах, которым был пересажен кал от малышей, получавших антибиотики в первые дни жизни (таких мышей условно называли "гуманизированными"). Было установлено, что изменение состава микробиома под воздействием антибиотиков приводило к росту агрессивности в поведении мышей.
Для оценки уровня агрессивности в клетку к мыши запускали другую мышь и изучали ее реакцию на вторжение. Результаты исследования показали, что у мышей, чей микробиом был изменен при помощи антибиотиков, возрастала агрессивность.
Для понимания влияния антибиотиков на механизмы регуляции поведения ученые проанализировали метаболитный состав мочи. Были выявлены существенные изменения уровня серотонина - нейротрансмиттера, оказывающего сильное влияние на социальное поведение и эмоциональную сферу, включая степень агрессивности.
► Как "гуманизируют" мышей?
Особенностью данного эксперимента стало использование "гуманизированных" мышей. Эти мыши рождались со стерильным кишечником, после чего им трансплантировали кал из желудочно-кишечного тракта человека. В данном случае использовался кал малышей в возрасте 1 месяца: часть их получала антибиотики в первые дни жизни, а часть не получала. Это позволило оценить влияние на агрессивность поведения человека антибиотиков, полученных на раннем этапе жизни.
Результаты нашего эксперимента согласуются с данными эпидемиологических исследований, показавшими связь между ранним контактом с антибиотиками и расстройствами поведения, а также синдромом дефицита внимания и гиперактивности (ADHD).
Наше исследование позволяет лучше понять важную роль микробиома толстого кишечника на регуляцию агрессивности поведения. Однако требуются дополнительные исследования для глубокого изучения относящихся к этому механизмов и возможных последствий для использования в клинической практике.
Автор – специалист по изучению микробиома с медицинского факультета университета Бар-Илан
В сокращении. Подробности на иврите читайте здесь