Чи кишкові бактерії винні в тривозі, депресії при ожирінні?
Ожиріння, спричинене дієтою з високим вмістом жиру, може супроводжуватися змінами в бактеріях кишечника, які змінюють хімію мозку таким чином, що сприяють тривожності та депресії.
До такого висновку прийшли дослідники Центру діабету Джосліна Гарвардської медичної школи в Бостоні, штат Массачусетс, та його колеги, вивчивши зв’язок між мікробами кишечника та роботою мозку у мишей із ожирінням, спричиненим дієтою.
Вони повідомляють про свої висновки у статті, яка зараз опублікована в журналі Молекулярна психіатрія.
У статті вони відзначають, як введення тваринам антибіотиків - які змінили склад їх кишкових бактерій - зменшило запалення, покращило "передачу сигналів інсуліну в мозок" і зменшило "ознаки тривоги та депресії".
«Те, про що говорить це дослідження, - говорить старший автор дослідження К. Рональд Кан, професор медицини Гарвардського університету і співголова Секції інтегративної фізіології та обміну речовин в ЦДІ Джосліна, - це те, що багато речей у вашому раціоні можуть вплинути як функціонує ваш мозок, але одна з цих речей - це спосіб, яким дієта змінює кишкові бактерії або мікроби ".
Ожиріння, діабет та мікроби в кишечнику
Ожиріння та діабет є серйозними проблемами охорони здоров'я у всьому світі. З 1975 р. Поширеність у всьому світі зросла майже втричі. За світовими показниками за 2016 рік, приблизно 650 мільйонів людей, або 13 відсотків населення світу, страждають ожирінням.
Більша частина цієї епідемії ожиріння підживлюється дієтами з високим вмістом жиру та “енергетично щільною їжею”, а також зниженням фізичної активності.
Світові показники діабету також значно зросли за останні 30 років. У 1980–2014 роках вони зросли зі 108 до 422 мільйонів.
Переважна більшість випадків - це діабет 2 типу, який зумовлений в основному надмірною вагою та відсутністю фізичної активності.
У наших кишках міститься величезна і складна популяція мікробів, які справляють значний вплив на наше здоров’я, особливо завдяки впливу на обмін речовин та імунну функцію.
Дієта визнана головним фактором складу мікроорганізмів кишечника, оскільки вона є як при ожирінні, так і при діабеті 2 типу. Цей ефект відбувається протягом усього нашого життя, протягом якого в середньому 66 тонн їжі пройде через наші кишки.
Зондування зв’язку з розладами настрою
У своїй дослідницькій роботі дослідники відзначають, що діабет та ожиріння "пов'язані із збільшенням рівня тривожності та депресії".
Крім того, симптоми цих розладів настрою можуть бути відтворені у мишей, годуючи їх дієтою, яка робить їх ожирінням.
Команда задумалася, чи може мікробіом кишечника бути чинником цих взаємовідносин, оскільки інші дослідження показали, що зміна складу кишкових бактерій у мишей "може покращити нейрологічну поведінку".
У попередній роботі вони виявили, що зміни бактерій в кишечнику частково відповідають за те, що миші, що харчуються дієтами з високим вмістом жиру, страждають ожирінням та розвивають діабет та "пов'язані з цим метаболічні захворювання".
Вони також виявили, що надання тваринам антибіотиків, які змінили їх кишкові бактерії, змінило ці умови.
У цьому новому дослідженні дослідники додали нову функцію до попереднього набору експериментів. Після розвитку ожиріння та діабету після того, як їх годували жирною дієтою, миші проходили поведінкові тести на тривогу та депресію.
Ці тести були такими ж, як і ті, що використовувались при скринінгу препаратів на розлад настрою.
Мікроби в кишечнику та резистентність до інсуліну
Додаткові тести показали, що миші, які харчувались жирною дієтою, мали поведінку, яка «відображала підвищену тривожність і депресію», порівняно з мишами, які харчувались нормальним харчуванням.
Але коли мишам вводили антибіотики в питну воду, рівень підвищеної тривожності та депресії зникав, а поведінка тварин «нормалізувалася».
Чи можуть зміни в складі мікробів кишечника, спричинені антибіотиками, бути відповідальними за зменшення поведінки тривоги та депресії?
Щоб перевірити цю ідею, вчені перенесли зразки калу, наповнені кишковими бактеріями, від мишей, що страждають ожирінням та діабетом, що викликаються дієтою, до кишок мишей, що не містять мікробів.
Миші, які раніше не мали мікробів, почали демонструвати підвищений рівень тривожності та депресії. Однак це було не так, коли вони отримували антибіотики на додаток до кишкових бактерій.
Нарешті, дослідження мозкової тканини показало, що дієта з високим вмістом жиру викликала інсулінорезистентність мозку. Інсулінорезистентність - це стан, при якому клітини втрачають здатність використовувати інсулін для перетворення глюкози в енергію і є ознакою діабету 2 типу.
«Ми продемонстрували, - пояснює професор Кан, - що, як і інші тканини тіла, ці ділянки мозку стають стійкими до інсуліну у мишей на дієтах з високим вмістом жиру».
Інсулінорезистентність, що надається мишам без мікробів
Він та його команда також виявили, що "ця реакція на високий вміст жиру частково, а в деяких випадках майже повністю, змінюється шляхом введення тварин антибіотиками".
Крім того, дослідники виявили, що інсулінорезистентність мозку передається безмікробним мишам, коли вони вводили кишкові мікроби від дієтичних мишей з високим вмістом жиру.
Це показує, проф.Кан говорить, що "резистентність до інсуліну в мозку опосередковується принаймні частково" під впливом мікробів кишечника.
Вченим також вдалося точно визначити деякі хімічні речовини мозку, які брали участь у процесі.
Тепер вони хочуть визначити, які мікроби відповідають за ці зміни, і, зокрема, яка з молекул, яку вони виробляють, справляє найбільший вплив.
Ідея полягає в тому, що це може призвести до добавок або ліків, що сприяють “метаболічним профілям”, що покращують здоров’я мозку.
“Ваша дієта не завжди обов’язково лише підвищує або знижує рівень цукру в крові; це також змінює багато сигналів, що надходять від кишкових мікробів, і ці сигнали надходять аж до мозку ".
Професор К. Рональд Кан
