Ученые выяснили, как ферментированные пищевые бактерии могут защитить от депрессии и тревоги

Исследователи медицинского факультета Университета Вирджинии обнаружили, как лактобактерии, бактерия, содержащаяся в ферментированных продуктах и ​​йогурте, помогают организму справляться со стрессом и могут помочь предотвратить депрессию и тревогу. Результаты открывают двери для новых методов лечения тревоги, депрессии и других психических расстройств.

Новое исследование доктора философии Альбана Готье из UVA и его сотрудников примечательно тем, что оно точно определяет роль лактобацилл, отделяя их от всех других микроорганизмов, которые естественным образом живут в нашем организме. Эти организмы известны под общим названием «микробиота», и ученые все чаще стремятся использовать их для борьбы с болезнями и улучшения нашего здоровья. Новое исследование UVA представляет собой важный шаг вперед в этих усилиях, предоставляя ученым новый инновационный подход к пониманию роли отдельных микробов, который может способствовать разработке новых методов лечения и лечения широкого спектра заболеваний, как психических, так и физических.

«Наше открытие проливает свет на то, как Lactobacillus, живущие в кишечнике, влияют на расстройства настроения, настраивая иммунную систему», — сказал Готье из отдела нейробиологии UVA, Центра иммунологии мозга и глии (BIG Center) и Трансуниверситетской микробиомной инициативы. «Наше исследование может проложить путь к открытию столь необходимых средств лечения тревоги и депрессии».

Микробиота и депрессия

Наш кишечник естественным образом является домом для бесчисленного количества бактерий, грибков и вирусов. В нас и на нас живет больше микроорганизмов, чем клеток в нашем организме. Это может звучать отвратительно и даже тревожно, но ученые все больше осознают, что эти крошечные организмы и их бесконечное взаимодействие имеют решающее значение для здоровья нашей иммунной системы, нашего психического здоровья и многих других аспектов нашего благополучия. Известно, что нарушения микробиоты, вызванные болезнью, плохим питанием или другими причинами, способствуют развитию многих заболеваний и даже способствуют распространению рака. Итак, в последние годы исследователи были очень воодушевлены возможностью борьбы с болезнями, воздействуя на микробиоту.

Ранние попытки манипулировать кишечной флорой с помощью полезных бактерий, называемых пробиотиками, дали неоднозначные результаты. Большая часть проблемы заключается в явной сложности микробиома. Подсчитано, что внутри каждого из нас обитает 39 триллионов микроорганизмов, поэтому попытка понять, что делают конкретные бактерии или грибы, а тем более то, как они взаимодействуют со всеми другими микроорганизмами и своим хозяином, может быть подобна попытке сосчитать песчинки на пляже. .

Готье и его команда применили инновационный подход, чтобы отточить конкретно лактобактерии. Предыдущие исследования в лаборатории Готье показали, что бактерии могут обратить вспять депрессию у лабораторных мышей – чрезвычайно многообещающее открытие. Но исследователям нужно было понять, как это сделать.

«Из наших предыдущих исследований мы знали, что Lactobacillus полезны при расстройствах настроения и исчезают после психологического стресса, но основные причины оставались неясными, в первую очередь из-за технических проблем, связанных с изучением микробиома».

Готье и его команда решили продолжить исследования депрессии, используя коллекцию бактерий, известную как измененная флора Шедлера, которая включает два штамма Lactobacillus и шесть других бактериальных штаммов. Благодаря этому редко используемому бактериальному сообществу команда смогла создать мышей как с лактобактериями, так и без них, обойдя необходимость в антибиотиках.

И действительно, измененная флора Шедлера дала потрясающие результаты. Готье и его коллеги смогли объяснить, как именно лактобактерии влияют на поведение и как недостаток бактерий может усугубить депрессию и тревогу. Они обнаружили, что лактобактерии семейства Lactobaccillacea поддерживают уровень иммунного медиатора под названием гамма-интерферон, который регулирует реакцию организма на стресс и помогает предотвратить депрессию.

Вооружившись этой информацией, исследователи готовы разработать новые способы профилактики и лечения депрессии и других психических расстройств, в которых лактобактерии играют важную роль. Например, пациенты, страдающие депрессией (или находящиеся в группе риска) однажды могут принимать специально разработанные пробиотические добавки, которые оптимизируют уровень полезных лактобактерий.

«Имея эти результаты, у нас есть новые инструменты для оптимизации разработки пробиотиков, которые должны ускорить открытия новых методов лечения», — сказала исследователь Андреа Р. Мерчак, доктор философии. «Самое главное, теперь мы можем изучить, как можно исследовать поддержание здорового уровня лактобактерий и/или гамма-интерферона для предотвращения и лечения тревоги и депрессии».

Результаты опубликованы

Ученые UVA опубликовали свои выводы в журнале Brain Behavior and Immunity. В состав исследовательской группы входили Мерчак, Сэмюэл Вачамо, Люсиль С. Браун, Алиша Такур, Бретт Моро, Райан М. Браун, Кортни Ривет-Нур, Тула Рагхаван и Готье. Исследователи не имеют финансовой заинтересованности в работе.

Работа поддержана Национальными институтами здравоохранения, гранты T32 NS115657, T32 GM008136, F31 AI174782, T32 GM007267 и T32 GM148379; Фонд семьи Оуэнсов; Семья Миллер; Инициатива Трансуниверситетского микробиома UVA; и Президентская стипендия UVA в области неврологии.

Трансуниверситетская микробиомная инициатива UVA, или TUMI, служит центральным центром передовых университетских исследований микробиома. Инициатива направлена ​​на расширение нашего понимания микробиома для лучшего лечения и профилактики заболеваний.

Мерчак А.Р., Вачамо С., Браун Л.С., Тхакур А., Моро Б., Браун Р.М., Ривет-Нур Ч.Р., Рагхаван Т., Готье А.
Лактобактерии из измененной флоры Шедлера поддерживают гомеостаз IFNγ, способствуя поведенческой стрессоустойчивости.
Мозговой иммунитет. 3 ноября 2023 г.; 115: 458-469. дои: 10.1016/j.bbi.2023.11.001