Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
МЫШИ БЕЗ МИКРОФЛОРЫ: ДЕРЗКИЕ И РАССЕЯННЫЕ
Идея о влиянии микробов на поведение не так уж нова. Многие патогены воздействуют на разум. Возбудитель сифилиса Treponema pallidum, очень подвижная бактерия в форме спирали, может проникать в спинной и головной мозг пораженного человека. Завладевая нервной системой, как зомби, Treponema pallidum способна вызвать у носителя депрессию, аффективные расстройства и даже психоз. Некоторые микробы воздействуют на мозг, чтобы как можно шире распространиться. Одноклеточные Toxoplasma gondii, инфицируя грызунов, проникают в их мозг и заставляют «забыть» естественную боязнь кошек. Ясно, что такие особи чаще становятся добычей. Съев зараженного грызуна, кошка помогает T. gondii завершить жизненный цикл, и одноклеточные распространяются через кошачьи фекалии. В данном случае «манипуляция сознанием» грызуна очень выгодна T. gondii. Известны многие примеры, когда «плохие» микробы манипулируют сознанием «жертвы» и получают преимущество. Гораздо меньше изучен вопрос, могут ли «хорошие» микробы проделывать подобные трюки.
Наблюдая за мышами без микрофлоры, живущими в стерильных пузырях, ученые выяснили, что кишечная микрофлора связана с работой мозга и поведением. Исследователи заметили, что стерильные мыши смелее и более склонны к исследованию пространства вокруг[77]. В мышином эквиваленте экстремальных видов спорта эти грызуны пробегали большие расстояния по открытому полю, из-за чего в условиях дикой природы их легче мог бы заметить голодный хищник. С эволюционной точки зрения склонность к риску — не самый лучший способ гарантировать выживание. Сторонясь открытого поля, мышь защищает себя и повышает шансы передать свои гены и микрофлору грядущим поколениям.
Ученые обнаружили, что дерзкие мыши без микрофлоры после пересадки микробов становились более осторожными — как нормальные грызуны[78]. Но микробы необходимо было пересадить прежде, чем особи достигали зрелости. Как только они взрослели, добавление микробов в кишечник уже не могло изменить излишнюю склонность к риску. Похоже, что роль кишечных микробов в настройке чувства самосохранения мышей ограничивается периодом детства. У человека детство — это время невероятно быстрого роста и развития мозга. Если микробы играют роль в развитии личности и поведения людей, логично, что сильнее всего их воздействие проявляется в детстве.
Кроме того, у мышей без микрофлоры обнаружились проблемы с памятью. Ученые устроили двум группам мышей (с микрофлорой и без нее) тест на запоминание[79]. Мышам дали пять минут на исследование двух новых предметов: небольшого гладкого кольца для салфетки и большого кольца в клеточку. Затем предметы убрали. Через 20 минут большое кольцо в клеточку вернули вместе с формочкой для печенья в виде звезды (ее мыши еще не видели). Если мышь запомнила кольцо, она уделяла ему меньше внимания и больше времени тратила на изучение незнакомой формочки для печенья. Особи с нормальной микрофлорой именно так и поступали. Грызуны без микрофлоры тратили на исследование «старого» кольца столько же времени, сколько и на «новую» формочку. Они забыли предмет, который видели 20 минут назад.
Важно помнить (и, может быть, микрофлора вам в этом поможет), что с людьми невозможно повторить главное условие этих экспериментов — отсутствие микрофлоры. Мы все «колонизированы». Однако использование крайностей (никаких микробов против множества микробов) в этих исследованиях убедительно демонстрирует, что микрофлора может ощутимо воздействовать на поведение и память.
Мы можем предположить, что микрофлора повышает шансы на выживание своего носителя, делая его более осторожным или улучшая его память. Возможно, современные люди — результат многих поколений микрофлоры, помогавших нашим предкам принимать решения, продлевающие жизнь. Роль, которую кишечные бактерии играют в становлении нашей личности и интеллекта, по-прежнему не очень ясна, но несомненно, что микрофлора не только переваривает еду. Вы не сможете свалить вину за забытую годовщину свадьбы на недавний курс антибиотиков, однако, внимательно прислушиваясь к своему нутру, возможно, различите биохимический шепот микробов. Микрофлора может быть заключена в стенках пищеварительного тракта, но очевидно, что ее влияние простирается за его пределы. Химические вещества, производимые бактериями, могут проникать в стенки кишечника, просачиваться в систему кровообращения и достигать мозга. Исследователи активно стараются определить состав этих химических веществ, чтобы понять, каким образом они могут влиять на наше психическое состояние.
ПЕРЕСАДКА ЛИЧНОСТИ
Пересадка микрофлоры может передать физиологические характеристики донора реципиенту. Стройная мышь наберет вес, если пересадить ей «тучную» микрофлору. Соответственно, пересадка «стройной» микрофлоры защищает особь от ожирения. Но если микрофлора влияет на работу мозга, изменят ли пересаженные микробы настроение или личность человека? Можно ли использовать «счастливую» микрофлору для борьбы с депрессией?
В 2011 году на эти вопросы попытались ответить исследователи в канадском университете Макмастера в Онтарио[80]. Ученые работали с двумя группами лабораторных мышей: беспокойных мышей (Balb/c) и общительных особей (NIH Swiss). Для оценки нервозности или общительности исследователи помещали мышей на приподнятую платформу и записывали, сколько времени у них уходило на спуск. Долгая задержка перед спуском с платформы указывала на то, что мышь нервничала по поводу своего опасного положения. Чем увереннее в себе была мышь, тем быстрее она спрыгивала вниз. Balb/c проводили на платформе в среднем по четыре с половиной минуты, осторожно пытаясь спуститься. NIH Swiss спрыгивали за считаные секунды.
Затем ученые поменяли микрофлору особей двух групп и повторили эксперимент с платформой. Когда микрофлора от Balb/c была пересажена в NIH Swiss, последним, ранее таким самонадеянным, потребовалось больше минуты, чтобы спуститься с платформы. Пересадка микрофлоры от уверенных в себе NIH Swiss в прежде беспокойных Balb/c сократила время их спуска более чем на минуту. Так, изменив микрофлору, исследователи значительно изменили уровень тревожности и связанное с ним поведение грызунов.
Ученые обнаружили, что пересадка микрофлоры воздействовала на уровень нейротрофического фактора мозга (BDNF) в гиппокампе. BDNF — это белок, нарушение функционирования которого связано с такими заболеваниями, как депрессия, шизофрения и обсессивно-компульсивное расстройство. Низкий уровень BDNF в гиппокампе ассоциируется с тревожным расстройством и депрессивным типом поведения. Получив микрофлору беспокойных грызунов, ранее общительные мыши стали более робкими. Кроме того, у них наблюдались значительные изменения биохимических процессов мозга.
Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
