Ось «кишечник — мозг»

Термин "ось кишечник - мозг" означает непрерывную двустороннюю связь между желудочно-кишечным трактом и мозгом.

Идея о том, что кишечник влияет на мозг и, следовательно, на поведение, получила широкое распространение. Эта концепция отражается в повседневной речи с помощью таких выражений, как "чувствовать нутром", "напористый" и "бабочки в животе". Несмотря на распространенность этой идеи, ученые лишь недавно начали изучать механизмы связи кишечник - мозг. Эта связь является ключевым аспектом развивающейся области науки - нейрогастроэнтерологии.

Растущее число данных позволяет предположить, что кишечные микроорганизмы способствуют нормальному развитию нервной системы, формированию биохимического состава мозга и поведения.1 В частности, кишечные микроорганизмы теперь считают центральным аспектом коммуникации между кишечником и мозгом. В результате появился новый термин: ось микробиота-кишечник-мозг.

 

 

Микробиота связывается с мозгом и центральной нервной системой (ЦНС) посредством нескольких различных каналов, в том числе:

  • Энтерическая нервная система (ЭНС): ЭНС состоит из сотен миллионов нейронов, которые расположены вдоль всего кишечного тракта и которые иногда называют "вторым мозгом". Через эту систему в мозг передаются мельчайшие изменения в желудочно-кишечном тракте через блуждающий нерв. Блуждающий нерв служит основным путем коммуникации между кишечными микробами и ЦНС.
  • Симпатическая нервная система:Выделяемый в мозге и надпочечниках адреналин и норадреналин обуславливает поведенческую реакцию "бей, беги или замри", а также может изменять перистальтику кишечника.
  • Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось: Эта система обуславливает секрецию кортизола и таким образом влияет на мгновенную стрессовую реакцию. Исследования показали, что микробиота кишечника может влиять на развитие этих нервных систем, обуславливающих эндокринный ответ на стресс.
  • Иммунные сигнальные пути: Это еще один способ, которым микробиота кишечника, по-видимому, изменяет сигналы в мозг. По имеющимся данным, микробиота кишечника может влиять на иммунные клетки, расположенные в слизистой кишечника, которые изменяют активность рецепторных нейронов ЦНС. Эти иммунные клетки высвобождают цитокины, играющие важную роль в ответе организма на воспаление и инфекцию.
  • Метаболиты кишечных бактерий: Посредством ферментации и метаболизма неусваиваемых волокон (например, пребиотиков), микробиота кишечника вырабатывает короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), такие как уксусная, масляная, молочная и пропионовая. КЖК выделяют как особо важные метаболиты, возможно, влияющие на функцию мозга. Кроме того, желудочно-кишечный тракт и его бактерии способствуют выработке гормонов и нейромедиаторов, включая дофамин и серотонин.
Ось микробиота-кишечник-мозг:
gut-villa

Исследование показало многочисленные случаи связи между кишечными бактериями и такими болезнями, как ожирение, болезнь Альцгеймера и тревожность домашних животных.2-4Последнее особенно важно, поскольку до 70% расстройств поведения у собак могут быть обусловлены тревожностью в каком-либо виде.5

Важнейшая задача ветеринарного врача общей практики- выявить и вылечить расстройства поведения у своих пациентов - например, тревожность.6

Signs of Anxiety

Владельцы животных могут быть неспособны распознать все проявления страха и тревожности, либо могут отреагировать на проблему только тогда, когда она достигла критической точки.7

Последствия тревожности

До 70% расстройств поведения у собак можно отнести к тому или иному виду тревожности,5 а расстройства поведения - это основные причины, озвучиваемые хозяевами при передаче своих питомцев в приюты.8

gut-brain-axis-consequences

Тревожность может быть причиной психологических проблем или расстройств поведения, таких как повышенная восприимчивость к болезням,9 повышенное сердцебиение, желудочно-кишечные расстройства, непрерывное хождение или кружение, либо изменения в аппетите.10

gut-brain-axis-consequences

Кроме того, стресс может влиять на психическое и социальное здоровье домашнего животного, приводя к развитию хронической фрустрации и социофобии.11

25%
Исследование компании Purina
gut-brain-axis

Запатентованный штамм Bifidobacterium longum (B. longum) раскрыл перспективы улучшения тревожного поведения у собак.

В провоцирующих тревогу условиях тревожные собаки, которым давали корм B. longum, демонстрировали значительное уменьшение тревожного поведения, такого как лай, прыгание, кружение или непрерывное хождение. Кроме того, у 83% собак наблюдали снижение уровня кортизола, а у 75% - уменьшение сердцебиения.4

Корм B. longum способствовал снижению тревожности у тревожных собак по отношению к расстройствам поведения и психологическим проблемам.

Серия института Purina "Знакомьтесь с учеными": поддержка здоровья ЖКТ
ОСНОВНЫЕ МОМЕНТЫ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО ЗАПОМНИТЬ
  • Микробиота кишечника играет важную роль в непрерывной двусторонней связи между кишечником и мозгом посредством нервной системы, иммунной системы, нейроэндокринных путей и метаболитов.
  • Накопленные данные позволяют предположить, что микробиота кишечника способствует нормальному развитию нервной системы, формированию биохимического состава мозга и поведения.
  • Изменение рациона, способное влиять на состав микробиоты кишечника, теоретически может изменять поведение и настроение.
  • Тревожность обуславливает многие расстройства поведения у собак и может оказывать негативное воздействие на физическое и психическое здоровье домашнего животного, а также на отношения между владельцами и их питомцами.
  • Было показано, что запатентованный штамм компании Nestlé Purina B. longum оказывает успокаивающее действие на тревожных собак.
Подробнее

1. Shen, H. H. (2015). Microbes on the Mind. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(30), 9143–9145. doi: 10.1073/pnas.1509590112  

2. Dinan, T. G., & Cryan, J. F. (2017). Gut–brain axis in 2016: Gut-brain axis in 2016: Brain-gut-microbiota axis - mood, metabolism and behaviour. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology14(2), 69–70. doi: 10.1038/nrgastro.2016.200 

3. Köhler, C.  A., Maes, M., Slyepchenko, A., Berk, M., Solmi, M., Lanctot, K. L., & Carvalho, A. F. (2016). The gut-brain axis, including the microbiome, leaky gut and bacterial translocation: Mechanisms and pathophysiological role in Alzheimer's disease. Current Pharmaceutical Design22(40), 1–15. doi: 10.2174/1381612822666160907093807 

4. McGowan, R. T. S., Barnett, H. R., Czarnecki-Maulden, G. L., Si, X., Perez-Camargo, G., & Martin, F. (2018, July). Tapping into those ‘gut feelings’: Impact of BL999 (Bifidobacterium longum) on anxiety in dogs. Veterinary Behavior Symposium Proceedings, Denver, CO, pp. 8–9.

5. Beata, C., Beaumont-Graff, E., Diaz, C. Marion, M., Massal, N., Marlois, N., Muller, G., & Lefranc, C. (2007). Effects of alpha-casozepine (Zylkene) versus selegiline hydrochloride (Selgian, Anipryl) on anxiety disorders in dogs. Journal of Veterinary Behavior2, 175–183.

6. Stelow, E. (2018). Diagnosing behavior problems: A guide for practitioners. Veterinary Clinics of North America, 48(3), 339–350. doi:10.1016/j.cvsm.2017.12.003

7. Ballantyne, K. C. (2018). Separation, confinement, or noises: what is scaring that dog? Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 48(3), 367–386. doi:10.1016/j.cvsm.20112.005

8. Salman, M. D., Hutchison, J., Ruch-Gallie, R., Kogan, L., New, J. C., Kass, P. H., & Scarlett, J. M. (2000). Behavioral reasons for relinquishment of shelter dogs and cats to 12 shelters. Journal of Applied Animal Welfare Science, 3(2), 93–106.

9. Tanaka, A., Wagner, D. C., Kass, P. H., & Hurley, K. F.. (2012). Associations among weight loss, stress, and upper respiratory tract infection in shelter cats. Journal of the American Veterinary Medical Association, 240(5), 570–576. doi: 10.2460/javma.240.5.570

10. Landsberg, G., Hunthausen, W., & Ackerman, L. (2013). Behavior Problems of the Dog & Cat. Great Britain: Saunders Elsevier. pp. 181–182.

11. Mills, D., Karagiannis, C., & Zulch, H. (2014). Stress – Its effects on health and behavior: A guide for practitioners. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 44, 525–541.

12. Mariti, C., Gazzano, A., Moore, J. L., Baragli, P., Chelli, L., & Sighieri, C. (2012). Perception of dogs’ stress by their owners. Journal of Veterinary Behavior, 7(4), 213–219.

13. Seibert, L. M., & Landsberg, G. M. (2008). Diagnosis and management of patients presenting with behavior problems. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice38, 937–950.

14. Patronek, G. J., & Dodman, N. H. (1999). Attitudes, procedures, and delivery of behavior services by veterinarians in small animal practice. Journal of the American Veterinary Medical Association215(11), 1606–1611.