Пищевые подходы, направленные на микробиом кишечника, могут облегчить расстройства деятельности головного мозгаПищевые подходы, направленные на микробиом кишечника, могут облегчить расстройства деятельности головного мозга
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.
