Кишечные бактерии научились влиять на поведение людей
Биологи из США впервые смогли вырастить в лабораторных условиях одну из бактерий, обитающих только в пищеварительном тракте людей. При этом удалось выяснить, что она питается гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) – важнейшим нейромедиатором нашей нервной системы. Как недостаток, так и избыток этого вещества в организме ведет к серьезным проблемам, например, депрессиям. Поедая его избытки, новооткрытая бактерия способствуют поддержанию баланса ГАМК в организме. Об открытии учёные рассказали во время выступления на ежегодном съезде Американского микробиологического сообщества.
Как известно, 90 процентов всех клеток, присутствующих в нашем организме не являются собственно человеческими – они принадлежат бактериям, живущим внутри нас и на нашей коже. Между ними поддерживается сложный межвидовой баланс, отклонение от которого ведет к серьезным проблемам со здоровьем – от прыщей и перхоти до более опасных заболеваний. Это делает особо важным изучение роли тех или иных микроорганизмов, обитающих внутри людей. Однако вести такие исследования очень трудно. Подобные бактерии не живут вне человека, из-за чего большинство из них не то что не изучены, но часто даже не открыты. Чтобы справиться с проблемой культивирования требовательных микробов из нашего кишечника, американские микробиологи применили метод «сокультивации» – выращивали в лаборатории не одну изолированную культуру, а сразу нескольких обитателей соответствующего отдела кишечника.
Новый подход немедленно принес результат. Evtepia gabavorous, как назвали ученые вновь открытую бактерию, действительно не могла расти без присутствия рядом других кишечных микробов. Как оказалось, основным продуктом её питания является ГАМК – главное вещество, управляющее процессами торможения в нервной системе. Вырабатывает ГАМК в кишечнике другая бактерия – Bacteroides fragilis. Если человек страдает дефицитом ГАМК, он может испытывать повышенную тревожность, синдром дефицита внимания, депрессию и ряд других неприятных состояний. При избытке этого соединения, оно начинает давать побочные эффекты – появляется беспокойство, одышка, дрожь в конечностях.
Открытие ГАМК-поедающих бактерий может иметь существенное практическое значение. Хотя само это вещество из кишечника не может прямо попасть в мозг из-за гематоэнцефалического барьера, есть ряд альтернативных механизмов, в теории позволяющих ему достичь нервных центров мозга. Известно, что недостаточное количество «кишечного ГАМК» ведет к ряду проблем, в том числе более тяжелому протеканию воспалительных процессов. Однако если бы Bacteroides fragilis вырабатывали этот нейромедиатор не имея сдерживающих факторов, то могли бы «переусердствовать», оказав негативные эффекты на здоровье человека. Возможно, Evtepia gabavorous поедая ГАМК, выделяемый B. fragilis, уравновешивает его избыточный синтез, что позволяет организму поддерживать безопасную концентрацию нейромедиатора. Ряд исследований последних лет дают основание предполагать, что восстановление баланса ГАМК в организме может остановить и даже полностью вылечить сахарный диабет у мышей.
