Что бактерии делают в нашем мозге? Большой материал

До недавнего времени в науке существовал консенсус, что бактерии кишечника (микробиота) влияют на головной мозг только опосредованно - через свои метаболиты, иммунную систему или блуждающий нерв, но физически в мозг не проникают. Этот "косвенный" механизм устроен довольно сложно. Например, бактерии ферментируют пищевые волокна, производя короткоцепочечные и среднецепочечные жирные кислоты. Короткоцепочечные жирные кислоты активируют рецепторы энтероэндокринных клеток кишечника, заставляя их вырабатывать пептид YY и глюкагоноподобный пептид-1 - вещества, которые не только сигнализируют мозгу о насыщении, но и влияют на обучение, настроение и память. Кроме того, эти же кислоты регулируют проницаемость гематоэнцефалического барьера, уменьшают воспаление и окислительный стресс.

Среднецепочечные жирные кислоты, напротив, могут запускать воспаление через иммунные клетки в стенке кишки, что нарушает сигналы блуждающего нерва, идущие в гиппокамп, и ухудшает память. Некоторые бактерии (например, лактобациллы и эшерихии) синтезируют напрямую нейромедиаторы - в частности, ГАМК (главный тормозной медиатор мозга), а клостридии усиливают выработку серотонина. Также бактерии могут влиять на мозг через иммунитет: патогенные штаммы запускают выработку цитокинов, провоцируя системное воспаление, которое доходит до мозга и активирует микроглию, что повышает риск нейродегенерации, депрессии и шизофрении. Наконец, фрагменты пептидогликанов (компоненты клеточных стенок бактерий) способны пересекать гематоэнцефалический барьер и влиять на образование новых синапсов через активацию образ-распознающих рецепторов.

Однако в марте 2026 года в журнале PLoS Biology вышла статья, которая меняет эту картину. Ученые из университета Эмори показали, что бактерии могут мигрировать из кишечника в головной мозг напрямую - по блуждающему нерву. В эксперименте использовали мышей с нокаутом гена Mdr2 (это нарушает отток желчи и меняет состав микробиоты) и кормили их жирной пищей. У животных развился дисбиоз: в кишечнике размножились бактерии родов Staphylococcus, Bacteroides и Akkermansia, а стенка кишки стала более проницаемой. Ученые обнаружили те же самые бактерии в головном мозге мышей, причем в спинномозговой жидкости и твердой мозговой оболочке их не было (что исключало менингит), зато они нашлись в шейном отделе блуждающего нерва, который как раз соединяет кишечник и мозг. Это и есть прямой путь миграции.

Интересно, что это не единичное наблюдение. В 2018 году исследователи из Университета Алабамы на секционном материале мозга людей (в том числе больных шизофренией) с помощью электронной микроскопии случайно обнаружили бактерии типов Firmicutes, Proteobacteria и Bacteroidetes. Они располагались вокруг астроцитов, окружавших кровеносные сосуды, и вокруг миелинизированных нервных волокон. Особенно много бактерий нашли в черной субстанции, гиппокампе и префронтальной коре - тех зонах, которые наиболее уязвимы при болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.

Что же эти бактерии делают в мозге - паразитируют, мирно сосуществуют или даже помогают? Пока непонятно. С одной стороны, паразиты в мозге не редкость (токсоплазма, амеба Неглерия). Постоянное присутствие бактерий могло бы вызывать хроническое воспаление, но в мышином эксперименте 2026 года никаких признаков воспаления не обнаружили. С другой стороны, в работе 2018 года бактерии находили не только при шизофрении, но и у здоровых людей, что говорит о возможном варианте нормы. Кроме того, в теории бактерии могли бы оказаться даже полезными - например, производить нейромедиаторы прямо в мозге. Однако авторы текста считают симбиоз наименее вероятным сценарием, потому что в эксперименте с мышами условия были патологическими (дисбиоз, жирная диета), а бактерии в мозге не были уникальными - они полностью совпадали с кишечным микробиомом, то есть это не особый "мозговой микробиом", а случайные мигранты.

Главное ограничение всех этих данных: пока есть только две работы - на мышах с мутацией и на посмертном мозге людей (где нельзя исключить загрязнение образцов). Нужно доказать, что бактерии кишечника человека действительно мигрируют в мозг при жизни, и понять, в каких условиях это происходит - только при патологии или в норме тоже. Если эти данные подтвердятся, бактерии перестанут быть закулисными регуляторами мозга и станут полноценными участниками, что потребует пересмотра многих представлений о нейродегенеративных и психических заболеваниях.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: