Микробы кишечника при депрессии и тревоге. Мнение психиатра

Для пациента и его родственников

Почему западные модели питания способствуют возникновению депрессии и тревоги?

Сегодня известна взаимосвязь диеты, особенностей питания с тревогой и депрессией. «Западные» модели питания с небольшим потреблением фруктов и овощей и высоким потреблением очищенных зерен, жареных и обработанных блюд, красного мяса и жирных молочных продуктов связаны с тревогой и депрессией (Ruusunen, A., et.al., 2014). В то же время, отмечена более низкая заболеваемость депрессией у тех, кто придерживается «здоровых» диет, таких как норвежская, японская диета и средиземноморская диеты, которые ориентированы на обильное потребление овощей, фруктов, злаков, орехов, семян, бобовых, молочных продуктов, яиц, рыбы и ненасыщенных жиров (Lai, J.et.al., 2014).

Как меняются вкусовые предпочтения и чувствительность к пищи при стрессе, тревоге и депрессии?

Стресс, тревога и депрессия также могут влиять на пищевые предпочтения, в частности, сладкой и жирной пищи и изменять пороги вкусовой чувствительности (Heath, T.et.al., 2006). При этом отмечено, что большие дозы сахара, жира и антибиотиков приводят к изменению микробиоты кишечника. Так, например, количество бактерий Bacteroides spp. резко снижается, в то время как количество Clostridium spp значительно увеличивается в кишечнике человека (Mayer, E.et.al; 2014).

Дефицит каких микроэлементов и витаминов предрасполагает и усиливается при депрессии?

Микроэлементы, такие как цинк, магний, селен, железо и витамины B-6, B-12, D, E и фолат, дефицитны у тех, кто страдает депрессией или подвержен высокому риску развития депрессии и тревоге (Vulser, H., et.al., 2016).

Можно ли считать, что микробы кишечника и мозга идентичны?

Кишечник человека занимает второе место по концентрации нейронов после мозга. Микрофлора кишечника («микробиом») состоит из большого количества бактерий и вирусов, влияющих на человека и играет важную роль в иммунитете разных заболеваний. Дисбактериоз микрофлоры связан с повышенной проницаемостью кишечника и системным воспалением. Некоторые авторы полагают, что это влияние обусловлено наличием так называемой оси «микробиота-кишечник-мозг», иными словами, «микробы кишечника и мозга одни и те же». Причем, микробиота кишечника и мозг взаимосвязаны в двунаправленных отношениях, как показывают исследования оси «микробиом–кишечник–мозг». Было показано, что микробы кишечника влияют на неправильное развитие нервной системы, что можно видеть на примере аутизма и задержки развития. Специфические нарушения микрофлоры кишечника предложено считать одним из признаков депрессии (Kumar A., et.al., 2023). Исследования микробиома кишечника при депрессии сосредоточено на выявлении бактерий на уровне рода или семейства.

Каким образом можно скорректировать микробиоту кишечника при депрессии и тревоге?

Модифицированная диета, потребление рыбы и омега-3 жирных кислот, макро- и микронутриентов, пребиотиков, пробиотиков, синбиотиков, постбиотиков, трансплантация фекальной микробиоты и регулирование уровня серотонина (5-HTP) могут быть использованы для изменения микробиоты кишечника при лечении расстройств тревожного и депрессивного спектров.

Что такое пробиотики, пребиотики и симбиотики?

Пробиотики ‒ живые микроорганизмы, стимулирующие развитие полезных бактерий; пребиотики ‒ специфические субстраты, которые поддерживают развитие и активность определенных полезных микроорганизмов кишечника. Синбиотики могут улучшить микробную активность кишечника. Постбиотики оказывают терапевтические эффекты, аналогичные эффектам пробиотиков, в том, что они поддерживают целостность функции эпителиального барьера, восстанавливают разнообразие и состав микробиоты, контролируют иммунологические реакции и регулируют сигнализацию по оси кишечник-мозг.

Для врача

Какие роды бактерий истощены в кишечнике пациентов с большим депрессивным расстройством?

Роды бактерий Coprococcus и Dialister истощены у пациентов с депрессией. Исследование микрофлоры кишечника показало, что это расстройство характеризуется обогащенным Bacteroidaceae и обеднением Blautia и Eubacterium семействами. по сравнению с микробами кишечника при биполярном расстройстве и у здоровых людей. Было обнаружено, что виды Lactobacillus и Bifidobacterium способны уменьшать выраженность депрессии (Thangaleela, S., et.al., 2022).

Какие бактерии усиливают процессы воспаления в организме пациентов с большим депрессивным расстройство?

Виды Bacteroides и Blautia коррелировали с фекальными метаболитами, участвующими в метаболизме аминокислот и липидов. Помимо этого, увеличение количества и усиление активности 10 видов Bacteroides приводит к выделению цитокинов, обусловливающих воспаление при депрессии. Напротив, количество видов Blautia, подавляющих воспаление, здесь недостаточно. У больных с тяжелой депрессией наблюдаются более высокие уровни родов Oscillibacter и Alistipes (Naseribafrouei, A.,et.al., 2014) и также были обнаружены более низкие уровни пропионовой кислоты и огромные количества изокапроновой кислоты (Skonieczna-Żydecka, K.,et.al., 2014).

Нарушение метаболизма каких аминокислот нарушено при тяжелой депрессии?

Нарушение метаболизма аминокислот является отличительной чертой «кишечной экосистемы» при большом (рекуррентном) депрессивном расстройстве. Так, было отмечено, изменение активности микробов, принимающих участие в синтезе γ-аминомасляной кислоты. Некоторые авторы предполагают, что гамма-аминомаслянная кислота микробов, влияет на человека (хозяина) через ось «кишечник-мозг», при этом, микробы, продуцирующие гамма-аминомаслянную кислоту, могут корректировать поведение больного с тревожно-депрессивным расстройством. Кроме того, Стоит напомнить, нарушения периферического и центрального метаболизма дофамина, глутамата были также отмечены при рекуррентной депрессии.

Какую роль играют бактериофаги и протоонкогены кишечника при его воспалении и раке?

Кишечный виром, который в основном состоит из бактериофагов, регулирующий микробный состав бактерий, влияет на человека и изменяется при воспалительных заболеваниях кишечника и колоректальном раке. Протоонкоген c-FOS может вырабатываться Сampylobacter jejuni, что также может вызывать тревожность и депрессию (Goehler, L. et.al., 2005). Некоторые бактериофаги коррелируют с определенными метаболитами и, следовательно, косвенно влияют на метаболизм определенных видов бактерий.

Прием каких пробиотиков, пребиотиков и симбиотиков способствует лечению депрессии?

В животных моделях введение пробиотика, такого как Bifidobacterium longum, восстанавливало уровни BDNF в гиппокампе и снижало вызванное воспалением тревожное поведение. Было замечено, что пробиотики уменьшают депрессивное поведение у пациентов с синдромом раздраженного кишечника, но не тревожность. Штамм Oscillibacter помогает в лечении бессонницы и тревожности. B. longum полезен для снижения уровня кортизола, вызванного стрессом, и его уровня стресса.

Пробиотики, включая B. bifidum, B. lactis, Lactococcus lactis, L. casei, L. salivarius, L. brevis и L. acidophilus, показали уменьшение негативных мыслей (Karen, C.et.al., 2021). Диетические пребиотики, включая фруктоолигосахариды (FOS) и галактоолигосахариды (GOS), стимулируют рост полезных бактерий, таких как B. longum. Кроцин-I улучшал состав микробиоты кишечника и уровни короткоцепочечных жирных кислот, а также улучшал уровень нейротрофического фактора, продуцируемого мозгом, у мышей с депрессивно-подобными фенотипами. Концентрации малонового диальдегида и перекиси водорода в плазме человека значительно снизились после приема синбиотиков.

Женщины, потребляющие синбиотики, имели значительно более высокие уровни глутатиона и свободных сульфгидрильных групп в плазме, чем мужчины. Согласно рандомизированному исследованию, синбиотики FOS, GOS и инулин в сочетании с пробиотической смесью, содержащей B. lactis, B. bifidum, L. acidophilus и B. longum, уменьшили депрессию и увеличили сывороточные уровни нейротрофического фактора, полученного из мозга, у пациентов с депрессией (Haghighat, N.,et.al.,2021).
 

Для исследователей

Почему немногочисленны исследования вирусов кишечника при психических расстройствах?

Несмотря на то, что вирусы обычно оцениваются в рамках концепции кишечного «микробиома», относительно немногие исследования специально изучали состав вирусов при различных болезнях . Идентифицировано три дифференциальных бактериофага (Clostridium phage, Klebsiella phage и Escherichia_phage), назначенных Caudovirales. Эти три фага могут формировать Clostridium sporogenes, Klebsiella pneumoniae и Escherichia coli. Так исследователи наблюдали измененную Klebsiella pneumoniae при рекуррентной депрессии.

Уровень каких метаболитов глутамата и гамма-аминомаслянной кислоты снижены при большом депрессивном расстройстве?

Уровни фекальной гамма-аминомаслянной кислоты и ее соответствующих метаболитов (N-ацетилорнитин, пролин, оксопролин и глутатион) снижены при большом депрессивном расстройстве. Кроме того, ген, связанный с микробным ферментом (BetB), учавствующий в метаболизме аргинина до гамма-аминомаслянной кислоты, подавлен при депрессии. Напротив, три микробных гена, участвующих в метаболизме глутамина до гаммы-аминомаслянной кислоты повышены при депрессии. Можно предположить, что снижение уровня гамма-аминомаслянной кислоты в кишечнике может быть связано с нарушением регуляции гамкергической функции в головном мозге.

Почему при депрессии ингибирована деградация фенилаланина в фекалиях?

Большинство генов, участвующих в катаболических путях фенилаланина, снижены при депрессии, что свидетельствует о ингибировании деградации фенилаланина в фекалиях. Нижестоящий катаболический продукт гомованиллата также снижен при депрессии. Эти результаты согласуются с нарушениями метаболизма фенилаланина при депрессии. Кроме того, ген (kynu), участвующий в кинуреновой кислоте в хинолиновой кислоте, обогащен у пациентов с депрессией, что приводит к увеличению синтеза нейротоксичного метаболита хинолиновой кислоты.
 

Выводы

Микробы кишечника принимают участие в механизмах возникновения расстройств аутистического спектра, задержки развития и воспаления при депрессии.

При потреблении сладкой и жирной пищи при стрессе и тревоге количество бактерий Bacteroides spp. в кишечнике резко снижается, в то время как количество Clostridium spp - увеличивается.

Роды бактерий Coprococcus и Dialister истощены у пациентов с депрессией, а активность 10 видов Bacteroides приводит к выделению цитокинов, обуслоливающих воспаление.

Clostridium sporogenes, Klebsiella pneumoniae и Escherichia coli способствуют депрессии, а виды Lactobacillus и Bifidobacterium, напротив, уменьшают ее выраженность.

В фекалиях пациентов с депрессией изменены уровни метаболитов гамма-аминомаслянной кислоты и глутамата, отмечены более низкие уровни пропионовой кислоты и высокие изокапроновой кислоты.

Материал предоставлен автором в соответствии с Условиями публикации материалов на сайте https://www.medznat.ru/editorial-term-condition

Источники

1. Goehler, L.E., Gaykema, R.P., Opitz, N., Reddaway, R., Badr, N., & Lyte, M. (2005). Activation in vagal afferents and central autonomic pathways: early responses to intestinal infection with Campylobacter jejuni. Brain, behavior, and immunity, 19(4), 334-344.

2. Haghighat, N., Rajabi, S., & Mohammadshahi, M. (2021). Effect of synbiotic and probiotic supplementation on serum brain-derived neurotrophic factor level, depression and anxiety symptoms in hemodialysis patients: a randomized, double-blinded, clinical trial. Nutritional neuroscience, 24(6), 490-499.

3. Heath, T.P., Melichar, J.K., Nutt, D.J., & Donaldson, L.F. (2006). Human taste thresholds are modulated by serotonin and noradrenaline. Journal of Neuroscience, 26(49), 12664-12671.

4. Karen, C., Shyu, D.J., & Rajan, K.E. (2021). Lactobacillus paracasei supplementation prevents early life stress-induced anxiety and depressive-like behavior in maternal separation model-possible involvement of microbiota-gut-brain axis in differential regulation of microrna124a/132 and glutamate receptors. Frontiers in neuroscience, 15, 719933.

5. Kumar A., et.al. Gut Microbiota in Anxiety and Depression: Unveiling the Relationships and Management Options. Pharmaceuticals (Basel). 2023 Apr 9;16(4):565

6. Lai, J.S., Hiles, S., Bisquera, A., Hure, A.J., McEvoy, M., & Attia, J. (2014). A systematic review and meta-analysis of dietary patterns and depression in community-dwelling adults. The American journal of clinical nutrition, 99(1), 181-197.

7. Mayer, E.A., Knight, R., Mazmanian, S.K., Cryan, J.F., & Tillisch, K. (2014). Gut microbes and the brain: paradigm shift in neuroscience. Journal of Neuroscience, 34(46), 15490-15496.

8. Naseribafrouei, A., Hestad, K., Avershina, E., Sekelja, M., Linløkken, A., Wilson, R., & Rudi, K. (2014). Correlation between the human fecal microbiota and depression. Neurogastroenterology & Motility, 26(8), 1155-1162.

9. Ruusunen, A., Lehto, S. M., Mursu, J., et.al. (2014). Dietary patterns are associated with the prevalence of elevated depressive symptoms and the risk of getting a hospital discharge diagnosis of depression in middle-aged or older Finnish men. Journal of affective disorders, 159, 1-6.

10. Skonieczna-Żydecka, K., Grochans, E., Maciejewska, D., Szkup, M., Schneider-Matyka, D., Jurczak, A., ... & Stachowska, E. (2018). Faecal short chain fatty acids profile is changed in Polish depressive women. Nutrients, 10(12), 1939.

11. Thangaleela, S., Sivamaruthi, B.S., Kesika, P., & Chaiyasut, C. (2022). Role of probiotics and diet in the management of neurological diseases and mood states: a review. Microorganisms, 10(11), 2268.

12. Vulser, H., Wiernik, E., Hoertel, N., Thomas, F., Pannier, B., Czernichow, S., ... & Lemogne, C. (2016). Association between depression and anemia in otherwise healthy adults. Acta Psychiatrica Scandinavica, 134(2), 150-160.