Благоприятное воздействие диеты опосредуется или модерируется через ось микробиота-кишечник-мозг.
Недавние исследования выявили особенности микробиоты при психических расстройствах. Это привело к разработке микробиомно-направленной терапии, известной как "психобиотическая". Она включает в себя введение живых организмов, диетические вмешательства для изменения функции и состава микробиома, а также фекальную трансплантацию микроорганизмов. Среди этих методов лечения наиболее часто тестируется введение пробиотических организмов (штаммов Lactobacillus и Bifidobacterium, отдельно или в комбинации) пациентам с клинической депрессией.
Исследования влияния диетической терапии, как полноразмерных диетических вмешательств, так и конкретных диетических факторов, на микробиом кишечника весьма ограничены. Однако влияние диеты может быть универсальным и приводить к нейродегенерации или нейроразвитию. Таким образом, модуляция оси микробиота-кишечник-мозг может стать важным подходом к лечению и профилактике психических расстройств. Однако большинство из этих вмешательств находятся на ранней стадии исследований, и необходимо также учитывать ограничения таких вмешательств.
Новый обзор, опубликованный в журнале Clinical Nutrition and Metabolic Care, посвящен исследованиям, в которых использовались диетические целевые вмешательства в микробиоту кишечника для улучшения состояния психического здоровья. В нем также обсуждались некоторые предложения по разработке более надежных и информативных вмешательств для исследований диеты и микробиома.
Связь кишечника с мозгом в основном включает нейроэндокринно-иммунные пути, подверженные диетическому воздействию. Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) чаще всего образуются в результате микробной переработки пищевых неперевариваемых волокон. КЦЖК могут контролировать энергетический баланс, пищевое поведение и иммунные функции.
В микробиоте кишечника происходит синтез нескольких ключевых нейроактивных молекул, таких как катехоламины, ϒ-аминомасляная кислота (ГАМК), метаболиты триптофана и серотонина (5-HT). Было обнаружено, что эти молекулы взаимодействуют с вегетативной нервной системой или стимулируют вагальные сенсорные нейроны кишечника. Это приводит к активации нейронов в nucleus tractus solitarius (NTS) - месте, откуда информация передается в различные области мозга.
Здоровое питание, включающее живые бактерии или фитохимические вещества, может способствовать выработке КЦЖК и других биоактивных соединений, которые могут положительно влиять на метаболизм, здоровье желудочно-кишечного тракта и процессы в мозге. Однако западная диета, включающая переработанные продукты с высоким содержанием сахара, соли и насыщенных жиров, может изменить состав микробиоты и привести к системному воспалению низкого уровня, которое может быть связано с нарушениями обмена веществ и патологией желудочно-кишечного тракта, ожирением и психическими заболеваниями.
Недавние исследования показали, что микробиом кишечника играет определенную роль в психическом здоровье. Например, меньшее количество видов бактерий, продуцирующих КЦЖК, и большее количество видов бактерий, продуцирующих молочную кислоту, ассоциируется с различными психическими расстройствами. Более того, недавние клинические испытания показали, что диетические вмешательства могут улучшить симптомы депрессии и других психических расстройств.
Средиземноморская диета - одна из таких диет, которая, как сообщалось ранее, способствует укреплению здоровья. Впервые она была протестирована вместе с традиционной антидепрессивной терапией в исследовании "SMILES" и, как утверждается, значительно улучшила симптомы у пациентов с большим депрессивным расстройством. В других исследованиях также сообщалось, что средиземноморская диета способна улучшить симптомы депрессии как у детей, так и у взрослых. Однако большинство этих исследований были сосредоточены на поведенческих результатах, а не на влиянии диеты на микробиом кишечника.
Ферментированные продукты, такие как йогурт, кефир и комбуча, полученные в результате роста микроорганизмов и ферментативного преобразования компонентов пищи, ассоциируются с улучшением здоровья желудочно-кишечного тракта и метаболизма. Однако исследований, в которых сообщалось о результатах в отношении мозга и поведения, мало. Например, проспективное исследование среди здоровых участников показало, что диета с высоким содержанием ферментированных продуктов (4-6 порций в день) привела к увеличению разнообразия микробиома и снижению уровня провоспалительных цитокинов, таких как сывороточный интерлейкин (IL)-6.
Эти результаты позволяют предположить, что вмешательство с использованием ферментированных продуктов может модулировать мозговые процессы через изменения в микробиоме кишечника и оси кишечник-мозг, что заслуживает дальнейшего изучения. Тем не менее, для установления роли ферментированных продуктов в качестве диетических вмешательств, направленных на ось микробиота-кишечник-мозг, необходимы более масштабные исследования в здоровых и клинических популяциях, например, включающих пациентов с расстройствами настроения и тревожностью.
Другие диетические подходы к воздействию на ось микробиота-кишечник включают еще менее изученные направления, такие как кетогенная диета и прерывистое голодание. Например, существуют доклинические доказательства того, что микробиота кишечника опосредует эффекты кетогенной диеты в моделях эпилепсии у грызунов. Доказательства получены в основном в исследованиях на детях, где у больных эпилепсией микробиота отличалась от здоровой контрольной группы, с повышенным или пониженным разнообразием в зависимости от статуса заболевания и ответа на лекарства или кетогенную диету. Более того, у детей, получавших пользу от кетогенной диеты, наблюдалось повышение уровня бутирата и снижение относительной численности определенных родов, таких как Bifidobacterium, Akkermansia, Enterococcaceae и Actinomyces.
Прерывистое голодание привлекло к себе внимание, главным образом, в плане контроля веса и улучшения метаболических показателей, хотя механизмы, лежащие в его основе, еще не выяснены. Микробиом кишечника может играть потенциальную роль в этих результатах. Однако исследования диеты и микробиома у людей были ограничены голоданием в Рамадан. Например, 1-месячное прерывистое голодание в Рамадан вызвало увеличение относительной численности Lachnospiraceae, продуцирующих масляную кислоту, и улучшило индекс массы тела и уровень глюкозы в крови по сравнению с контрольной группой, не соблюдающей пост. Однако, поскольку голодание в Рамадан приводит к снижению потребления энергии и глубокой модификации рациона, оно не обязательно отражает более распространенные подходы к прерывистому голоданию. Потребление энергии и распределение макронутриентов в рационе не обязательно изменяются в последнем случае. Таким образом, необходимы контролируемые исследования с использованием голодания в качестве вмешательства, учитывающие потребление энергии, состав рациона, микробиоту кишечника и поведенческие данные.
Оценка влияния диеты на микробиом и поведение человека может столкнуться с различными сложностями. Отсутствие стандартизированных протоколов оценки диеты или вмешательств является одной из самых серьезных проблем. Оценка пищевого потребления может проводиться прямыми методами, такими как дублирующие диеты, прямое наблюдение и биомаркеры питания, или косвенными методами (самоотчет), такими как анкеты частоты приема пищи, 24-часовое наблюдение за питанием и пищевые дневники. Однако все субъективные методы зависят от самоотчета, восприятия и опыта участника и могут быть подвержены проблемам неправильного отчета и систематической предвзятости.
Изучение диеты и микробиома и их влияния на здоровье мозга является новой областью исследований. Хотя несколько исследований показали эффективность диеты в регулировании состава микробиома, что, в свою очередь, улучшает состояние желудочно-кишечного тракта, метаболические расстройства и психические расстройства, эти исследования имеют ограничения, которые требуют дальнейшей доработки. Необходимы дальнейшие исследования для разработки новых диетических вмешательств и улучшения существующих рекомендаций по питанию для профилактики острых заболеваний.
