Исследование выявило критически важную связь между мозгом и кишечником, которая связывает психологические состояния с изменениями в микробиоме кишечника, что имеет глубокие последствия для иммунной функции и состояний здоровья, связанных со стрессом. Оно было опубликовано в журнале Cell.
Исследование показывает, как чувствительные к стрессу мозговые контуры влияют на состав кишечных бактерий через железы Бруннера в тонком кишечнике. Оно проливает свет на сложные механизмы, посредством которых психические состояния могут влиять на физическое здоровье, указывая на новые возможности терапевтического вмешательства, например, против воспалительных заболеваний кишечника.
Мозг и кишечник находятся в постоянном общении, и эта двусторонняя связь между ними имеет решающее значение для многих аспектов здоровья. Например, общеизвестно, что психологический стресс снижает количество полезных бактерий в кишечнике и тем самым ослабляет иммунитет. Однако точные механизмы до сих пор остаются неясными.
Новое исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Икана в Маунт-Синай (Нью-Йорк) и Института биологической кибернетики Макса Планка (Тюбинген, Германия), теперь выявило цепь, которая соединяет мозг с определенными железами кишечника. Эти органы, называемые железами Бруннера, расположены в верхней части тонкого кишечника и секретируют белок муцин, основной компонент слизи, которая выстилает стенку кишечника и служит субстратом для роста полезных кишечных бактерий. Как выяснила группа, удаление желез Бруннера у мышей привело к снижению количества Lactobacilli, рода бактерий, обильно встречающихся в тонком кишечнике многих животных, включая людей. Следствие: при меньшем количестве Lactobacilli мыши с большей вероятностью умирали от кишечных инфекций и демонстрировали различные признаки системного воспаления.
Исследователи также показали, что мозг контролирует активность желез Бруннера, используя блуждающий нерв в качестве пути связи. Этот нерв, основная часть парасимпатической нервной системы, контролирует многие системы органов по всему телу и играет ключевую роль в отдыхе и релаксации.
Команда установила, что он связывает железы Бруннера с миндалевидным телом — областью мозга, отвечающей за эмоциональные реакции. В частности, страх или беспокойство заставляют миндалевидное тело снижать свою активность и посылать меньше сигналов блуждающему нерву. Когда это происходит, железы Бруннера выделяют меньше слизи, тем самым влияя на иммунитет. Фактически, подвергание мышей хроническому стрессу оказало такое же влияние на состав их микробиома и здоровье, как и хирургическое удаление желез.
«Железы Бруннера важнее, чем считалось ранее», — прокомментировал ведущий автор Хао Чан из Медицинской школы Икана. «Как уникальная система, контролируемая блуждающим нервом, они напрямую связывают мозг с микробиомом кишечника».
Результаты могут объяснить, почему психосоциальный стресс увеличивает вероятность заражения. В то же время, это открывает новые способы противодействия этому явлению: стимуляция миндалевидного тела или блуждающего нерва у мышей, подвергшихся стрессу, была достаточной для нормализации секреции слизи и полного устранения влияния стресса на их кишечный микробиом и иммунитет. Предоставление мышам пробиотиков также оказалось достаточным для смягчения негативных последствий стресса.
Исследование имеет широкие последствия для понимания взаимосвязи между психологическими состояниями, здоровьем кишечника и иммунитетом. Предоставляя конкретный механизм, с помощью которого мозг контролирует микробиом кишечника, оно предлагает объяснение хорошо документированной связи между расстройствами психического здоровья, такими как тревожность и депрессия, и желудочно-кишечными и иммунными заболеваниями. Исследователи теперь очень заинтересованы в клиническом применении своих результатов. «Мы считаем, что железы могут быть важными медиаторами при воспалительных заболеваниях кишечника», — сказал старший автор Иван де Араужо из Института биологической кибернетики Макса Планка. «Их дальнейшее изучение может дать новое понимание механизмов заболевания и потенциальных методов лечения».
