Шрифт:
Мазманьян обнаружил, что некоторые из этих симптомов, по-видимому, связаны с веществом 4-EPS (4-этилфенол), которое в избытке вырабатывается измененным микробиомом. Впрыскивание нормальным мышатам 4-этилфенола воссоздает аутизмоподобные симптомы. А если потом давать этим мышам пробиотический штамм бактериодов фрагилис (Bacteroides fragilis), то можно избавиться от части симптомов, включая желудочно-кишечные и когнитивные расстройства [88] . Однако прежде чем бежать в аптеку за B. fragilis, подумайте о том, что некоторые штаммы бактерий, полезные для одного вида, могут быть смертельно опасными для другого. Пока не будут проведены достоверные испытания на людях, применять пробиотик для лечения аутизма преждевременно и даже опасно.
88
Hsiao et al., “Microbiota Modulate Behavioral and Physiological Abnormalities Associated with Neurodevelopmental Disorders.”
Тем не менее идея выделить вещество, ответственное за определенное заболевание – пусть даже затрагивающее мозг, – а затем идентифицировать бактерию, которая либо производит, либо удаляет это вещество, звучит крайне заманчиво.
Наши микроскопические “пассажиры” могут также влиять на то, как мы себя ведем и как думаем. Иногда наши гены определяют, какие бактерии живут внутри нас, но потом эти бактерии, в свою очередь, определяют наше поведение. Это можно очень хорошо продемонстрировать на примере мышей, у которых отсутствует ген TLR5, что заставляет их переедать и, соответственно, толстеть. Микробиом мышей, лишенных этого гена, делает их постоянно голодными; они переедают и становятся жирными. Мы можем доказать, что за это ответственны микробы, и сделаем это при помощи двух отдельных экспериментов.
В первом мы переносим микробиом мышей, лишенных гена TLR5, другим, генетически нормальным мышам, которые после этого начинают переедать и толстеют. Во втором эксперименте мы при помощи антибиотиков убиваем микробов у мышей, лишенных гена TLR5, после чего у последних восстанавливается нормальный аппетит. Поразительно: генетический сдвиг создает микробиом, который влияет на поведение, и этот микробиом можно перенести в желудок другого существа и таким образом изменить поведение его еще недавно нормального нового хозяина [89] .
89
Vijay-Kumar et al., “Metabolic Syndrome and Altered Gut Microbiota in Mice Lacking Tolllike Receptor 5.”
Аппетит – далеко не единственный аспект поведения, который контролируют микробы. Еще один пример – тревожность. Обмен микробами между двумя генетически различными группами мышей вызывает и соответствующий “обмен поведениями” в тесте на тревожность. Менее тревожные мыши, получив микробов более тревожных, становятся более беспокойными, в то время как микробы от менее тревожных мышей успокаивающе действуют на более тревожных [90] . Свен Паттерсон, микробиолог из шведского Каролинского института, предложил красивый способ проверки этой реакции.
90
P. Bercik et al., “The Intestinal Microbiota Affect Central Levels of Brain-Derived Neurotropic Factor and Behavior in Mice,” Gastroenterology 141, no. 2 (August 2011): 599–609, 609 e1–3.
Он заметил, что не имеющие микробов (то есть выращенные “в пробирке”) мыши имеют более высокий уровень тревожности по сравнению с обычными мышами. Но если Паттерсон очень рано, в первые дни после рождения мышат, пересаживал им “обычные” бактерии, то, вырастая, эти мыши вели себя, как обычные. В то же время, если пересадка осуществлялась лишь спустя несколько недель после рождения, мыши продолжали вести себя так же беспокойно, как и их “безмикробные” собратья. Таким образом, мы видим, что, по крайней мере у мышей, действие микробов в раннем возрасте может необратимо изменить поведение [91] .
91
R. Diaz Heijtz et al., “Normal Gut Microbiota Modulates Brain Development and Behavior,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108, no. 7 (February 15, 2011): 3047–52.
Было также показано, что отдельные пробиотики изменяют поведение как людей, так и мышей. Уже опубликовано более пятисот статей, в которых прослеживается связь между пробиотиками и некоторыми аспектами поведения, в особенности уровнем тревожности и депрессией. Например, пробиотик Lactobacillus helveticus способствует снижению тревожности у мышей [92] , а Lactobacillus reuteri снижает вероятность развития у мышей инфекций в условиях стресса [93] .
92
C. L. Ohland et al., “Effects of Lactobacillus Helveticus on Murine Behavior Are Dependent on Diet and Genotype and Correlate with Alterations in the Gut Microbiome,” Psychoneuroendocrinology 38 (2013): 1738–47.
93
A. R. Mackos et al., “Probiotic Lactobacillus Reuteri Attenuates the Stressor-Enhanced Sensitivity of Citrobacter Rodentium Infection,” Infection and Immunity 81, no. 9 (September 2013): 3253–63.
Lactobacillus rhamnosus GG, как сообщается, снижает проявления обсессивно-компульсивных расстройств у мышей [94] , таких как закапывание каменных шариков в опилки в известном эксперименте, и, как мы уже упоминали в разделе по аутизму, пробиотические штаммы Bacteroides fragilis могут излечить мышей от некоторых проявлений аутизма, в том числе когнитивных нарушений и повторяющегося поведения [95] .
94
P. A. Kantak, D. N. Bobrow, and J. G. Nyby, “Obsessive-Compulsive-like Behaviors in House Mice Are Attenuated by a Probiotic (Lactobacillus Rhamnosus GG),” Behavioural Pharmacology 25, no. 1 (February 2014): 71–79.
95
Hsiao et al., “Microbiota Modulate Behavioral and Physiological Abnormalities Associated with Neurodevelopmental Disorders.”
Лечение мышей – это, конечно, хорошо, но все же основная задача биомедицины – помогать людям. Клинические испытания некоторых пробиотиков увенчались успехом: примером может служить использование имеющихся в продаже пробиотиков VSL#3 и LCR35 для лечения синдрома раздраженного кишечника [96] [97] и Bifidobacterium infantis natren – для ранневозрастной целиакии [98] . (Синдром раздраженного кишечника и целиакию часто связывают с депрессией и паническими атаками; по данным некоторых исследований, по крайней мере 40 % больных целиакией страдают также депрессией, что дополнительно подтверждает существование связи кишечник – мозг.)
96
S. Guandalini et al., “VSL#3 Improves Symptoms in Children with Irritable Bowel Syndrome: A Multicenter, Randomized, Placebo-Controlled, DoubleBlind, Crossover Study,” Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition 51, no. 1 (July 2010): 24–30.
97
M. Dapoigny et al., “Efficacy and Safety Profile of LCR35 Complete Freeze-Dried Culture in Irritable Bowel Syndrome: A Randomized, Double-Blind Study,” World Journal of Gastroenterology 18, no. 17 (May 7, 2012): 2067–75.
98
E. Smecuol et al., “Exploratory, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study on the Effects of Bifidobacterium Infantis Natren Life Start Strain Super Strain in Active Celiac Disease,” Journal of Clinical Gastroenterology 47, no. 2 (February 2013): 139–47.