8 (981) 793 45 62
+7 981 793 45 62

Появляется все больше исследований на популярную тему связи между кишечной микробиотой и нервной системой человека, более известную как ось «микробиота-кишечник-мозг». В этой статье обсудим: каков вклад кишечной микробиоты в функционирование нервной системы, в развитие и течение неврологических расстройств и можно ли на них повлиять коррекцией кишечной микробиоты

обзор

«МИКРОБИОТА - КИШЕЧНИК-МОЗГ»: КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

31.09.2024

Появляется все больше исследований на популярную тему связи между кишечной микробиотой и нервной системой человека, более известную как ось «микробиота-кишечник-мозг». В этой статье обсудим: каков вклад кишечной микробиоты в функционирование нервной системы, в развитие и течение неврологических расстройств и можно ли на них повлиять коррекцией кишечной микробиоты

обзор

«МИКРОБИОТА - КИШЕЧНИК-МОЗГ»: КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

31.09.2024

Над статьёй работали:

Автор статьи

Медведева Арина Викторовна
Врач гастроэнтеролог, эндоскопист

Редактор

Курсенко Иван Вадимович
Врач общей практики, терапевт, врач гастроэнтеролог, основатель Transbiom

Прыхненко Дарья Петровна Врач общей практики

Проверено экспертом

ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О РАБОТЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Нервная система так устроена, что ее клетки, нейроны, взаимодействуют посредством специальных молекул — нейтротрансмиттеров. Существуют возбуждающие (глутамат, ацетилхолин, дофамин) и ингибирующие нейротрансмиттеры (γ-аминомасляная кислота (ГАМК), глицин, серотонин). Все эти вещества в конечном итоге отвечают за двигательную активность и высшую нервную деятельность в том числе за эмоции, обучение и память. Дисбаланс нейротрансмиттеров может привести к неврологическим и психологическим расстройствам, например болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, расстройствам аутистического спектра, тревожным и депрессивным расстройствам.

По имеющимся научным данным известно, что существует тесное взаимодействие между кишечной микробиотой и нервной системой человека. Она осуществляется двунаправленно: «сверху вниз» от мозга к кишечнику и «снизу вверх» от кишечника к мозгу. Для функционирования этой оси подключаются непосредственно нервная, эндокринная и иммунная системы.

Кишечная микробиота при переваривании клетчатки, помимо КЦЖК и витаминов, производит некоторые нейротрансмиттеры или их вещества-предшественники. Более конкретно микробиота кишечника способна синтезировать глутамат, ГАМК, серотонин и дофамин. Однако, нейротрансмиттеры не проникают через гематоэнцефалический барьер (*защитный механизм между центральной нервной системой и остальным организмом). Зато их вещества-предшественники способны проходить через этот контроль. Большинство из них — это аминокислоты (например, тирозин и триптофан), они попадают в кровь, транспортируются через гематоэнцефалический барьер и поглощаются соответствующими нейронами, которые синтезируют уже нейротрансмиттеры.

КАК СВЯЗАНЫ МИКРОБИОТА КИШЕЧНИКА И ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ МОЗГ

Эндокринный путь осуществляется посредством КЦЖК, которые могут влиять на синтез анорексического нейропептида YY (PYY) и глюкагоноподобного пептида 1 (GLP1) энтероэндокринными L-клетками кишечника. Эти гормоны отвечают за чувство голода и пищеварение, кроме того, они влияют на настроение, память и способность к обучению.

Иммунный механизм регуляции оси «кишечник-мозг» может осуществляться посредством воспитания микробиотой клеток врожденного иммунитета. Липополисахариды и эндотоксины, вырабатываемые бактериями, могут вызывать активацию иммунных клеток с последующим высвобождением провоспалительных цитокинов и хемокинов, тем самым вызывая воспаление центральной нервной системы. Кроме того, считается, что микробиота может влиять на проницаемость гематоэнцефалического барьера и, таким образом, влияет на защитную функцию мозга от патогенов.

Получается, что нарушенный состав кишечной микробиоты негативно влияет не только на кишечник. Считается, что при нарушении микробиоты развивается синдром «дырявой» кишки, при котором проницаемость ГЭБ также может усиливаться. И раз через такие барьеры может поступать больше различных молекул, то может усиливаться повреждение и воспаление нервной системы с развитием нейродегенеративных изменений. Кроме того, может развиваться дисбаланс нейротрансмиттеров, который нарушит нормальные взаимодействия между нейронами.

Считается, что все это может привести к неврологическим и психологическим заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, Рассеянный склероз, расстройства аутистического спектра, тревожные и депрессивные расстройства.

КАК СВЯЗАНЫ НАРУШЕНИЯ КИШЕЧНОЙ МИКРОБИОТЫ И НЕВРОЛОГИЧЕСКИЕ РАССТРОЙСТВА

При каждом из этих заболеваний есть свои стандартные общепринятые методы лечения, но так как появляется все больше информации о влиянии микробиоты кишечника на функции нервной системы, растет интерес к ТФМ в лечении этих заболеваний.

В основном данные о влиянии ТФМ на депрессию или тревогу появляются из исследований ТФМ при каких-либо кишечных заболеваниях. То есть позитивные эффекты, такие как появление энергии, улучшение аппетита и настроения являются приятным бонусом в данном случае. В исследованиях Lin H и Guo Q метода ТФМ при СРК на группах из 18 пациентов в каждом исследовании отмечалось улучшение симптомов СРК и снижался уровень тревоги и депрессии. Кроме того, существует одно исследование, проведенное Green JE, оценивающее ТФМ при тяжелом депрессивном расстройстве. После участия 25 пациентов с большим депрессивным расстройством исследование показало, что ТФМ безопасно и может улучшить качество жизни таких пациентов.

При болезни Альцгеймера (БА) исследования пока сосредоточены на экспериментах на животных, описано лишь два клинических случая применения ТФМ у людей, которым вмешательство выполнялось по поводу клостридиальной инфекции. После ТФМ у обоих пациентов отмечалось улучшение когнитивных функций. Этого пока маловато, чтобы говорить серьезно о ТФМ при БА.

При изучении расстройств аутистического спектра (РАС) выявлена закономерность: помимо нейроповеденческих симптомов у таких пациентов также часто имеются желудочно-кишечные симптомы и нарушения кишечной микробиоты. В исследовании Kang DW et al., наблюдались 18 детей с РАС. Перед тем, как приступить к ТФМ, проводилась санация кишечника 2-х недельным курсом ванкомицина с последующей очисткой препаратами полиэтиленгликоля. ТФМ выполнялась с первым эндоскопическим введением больших доз микробиоты, далее в течение 8 недель ежедневно перорально принимались более низкие поддерживающие дозы. Еще через 8 недель после окончания лечения проводилась оценка достигнутых эффектов: желудочно-кишечные симптомы улучшились на 80% у всех пациентов, а поведенческие симптомы РАС значительно улучшились и продолжали улучшаться в течение 8 недель после окончания лечения. Тот же авторский состав провел оценку изменений еще через два года и обнаружили, что улучшения в симптомах ЖКТ сохранялись, а симптомы РАС еще продолжали улучшаться в течение двух лет после ТФМ. В исследование Li N et al., вошло 40 детей с РАС. ТФМ проводилась один раз в неделю в течение 4 недель либо при колоноскопии, либо с помощью капсул с предварительной очисткой кишки полиэтиленгликолем. Оценка проводилась через 12 недель от начала лечения. В результате исследования было выявлено, что ТФМ улучшает симптомы ЖКТ и РАС. Кроме того, ожидаются результаты РКИ FTACMT, в котором приняли участие 318 пациентов с РАС.

При рассеянном склерозе (РС) существует систематический обзор из 5 исследований, в которых участвовали 15 взрослых пациентов. На первом месте в интересах этого обзора была оценка эффекта ТФМ в улучшении двигательных симптомов у пациентов с РС, вторично оценивалась безопасность ТФМ у данной группы пациентов. ТФМ проводилась по разным показаниям, в том числе при клостридиальной инфекции, и по разным схемам. У всех 15 пациентов наблюдалось улучшение или устранение нарушений двигательной активности и равновесия. Эффект появлялся отсрочено и сохранялся на протяжении нескольких лет, при этом не наблюдалось никаких побочных эффектов. Результаты этого обзора указывают на то, что ТФМ может быть перспективным вариантом лечения РС, хотя для подтверждения этих результатов необходимы более мощные и качественные исследования.

При болезни Паркинсона (БП) проводилось 3 РКИ: исследование A.Bruggemanet al., включавшее 43 пациента с легкой и умеренной тяжестью заболевания. Половина из этих пациентов была пролечена трансплантацией донорского стула, другая — введением собственного материала. Фекальная микробиота однократно вводилась в верхние отделы ЖКТ с помощью назоеюнального зонда. При итоговой оценке через 12 месяцев у пациентов, получивших ТФМ, двигательная активность улучшилась почти в два раза в сравнении с плацебо-группой. Авторы заключили, что однократная ТФМ вызывала легкие, но долгосрочные благоприятные эффекты на двигательные симптомы у пациентов с ранней стадией БП. В РКИ H.L.DuPont et al., оценивались 15 пациентов, из которых 11 получили ТФМ в виде продолжительного курса капсул, остальные 4 были распределены в группу плацебо. Из 11 пациентов группы ТФМ 7 сообщили о субъективном улучшении запоров, качества сна, двигательных дефицитов через 16 недель после начала лечения. В группе плацебо улучшения симптомов не наблюдалось. В РКИ F.Scheperjans et al., эффект от многократной ТФМ исследовался у 45 участников, 30 из которых получили ТФМ. В результате исследования не было показано выраженных изменений двигательной активности у пациентов группы ТФМ. В этом исследовании был проведен подробный анализ состава вновь приобретенной микробиоты и безопасности метода у пациентов с БП. Кроме того, существует еще один систематический обзор T.Vongsavath et al., в котором анализу были подвергнуты 32 пациента, получившие ТФМ. Хотя в этих исследованиях не было такой четкой статистики, как в РКИ, результаты были благоприятными — у пациентов с БП наблюдалось улучшение нейромоторных и желудочно-кишечных симптомов, однако, имелись различия в эффекте в зависимости от схем проведения ТФМ.

Появляются новые клинические исследования, оценивающие эффективность методики ТФМ в лечении неврологических заболеваний. На самом деле, эти исследования небольшие и их не так много, как при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Тем не менее, их стоит рассмотреть и обсудить.

КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТФМ В ЛЕЧЕНИИ НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Микробиота кишечника вероятно может влиять на развитие и нормальное функционирование нервной системы. Нарушение состава и функции кишечной микробиоты приводит к изменению работы оси «кишечник-мозг», что может вызывать развитие и изменять течение неврологических заболеваний.

В настоящее время имеется множество клинических исследований влияния микробиоты и ТФМ на животных и появляется все больше исследований метода среди людей. Метод ТФМ находится на разных этапах клинических исследований при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, расстройства аутистического спектра, болезнь Альцгеймера, тревожное и депрессивное расстройства.

ЧТО В ИТОГЕ?

В связи с обнадеживающими результатами клинических исследований в будущем ТФМ может стать одним из способов лечения неврологических расстройств, улучшающих качество жизни таких пациентов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Ullah H. et al. The gut microbiota–brain axis in neurological disorder //Frontiers in neuroscience. – 2023. – Т. 17. – С. 1225875.

2.Chen Y., Xu J., Chen Y. Regulation of neurotransmitters by the gut microbiota and effects on cognition in neurological disorders //Nutrients. – 2021. – Т. 13. – №. 6. – С. 2099.

3.Xiang W. et al. Fecal microbiota transplantation: A novel strategy for treating Alzheimer’s disease //Frontiers in Microbiology. – 2023. – Т. 14. – С. 1281233.

4.Bruggeman A. et al. Safety and efficacy of faecal microbiota transplantation in patients with mild to moderate Parkinson's disease (GUT-PARFECT): a double-blind, placebo-controlled, randomised, phase 2 trial //EClinicalMedicine. – 2024. – Т. 71.

5.Vongsavath T. et al. The potential role of fecal microbiota transplantation in Parkinson’s disease: a systematic literature review //Applied Microbiology. – 2023. – Т. 3. – №. 3. – С. 993-1002.

6.Scheperjans F. et al. Fecal microbiota transplantation for treatment of Parkinson disease: a randomized clinical trial //JAMA neurology. – 2024. – Т. 81. – №. 9. – С. 925-938.

7.DuPont H. L. et al. Fecal microbiota transplantation in Parkinson's disease—A randomized repeat-dose, placebo-controlled clinical pilot study //Frontiers in Neurology. – 2023. – Т. 14. – С. 1104759.

8.Laeeq T. et al. The Potential Role of Fecal Microbiota Transplant in the Reversal or Stabilization of Multiple Sclerosis Symptoms: A Literature Review on Efficacy and Safety //Microorganisms. – 2023. – Т. 11. – №. 12. – С. 2840.

9.Li Y., Wang Y., Zhang T. Fecal microbiota transplantation in autism spectrum disorder //Neuropsychiatric Disease and Treatment. – 2022. – С. 2905-2915.

10.Zhang Q. et al. Current landscape of fecal microbiota transplantation in treating depression //Frontiers in Immunology. – 2024. – Т. 15. – С. 1416961.