Чего не имеют бактерии: критично ли отсутствие органов

Микроорганизмы в организме человека

Чего не имеют бактерии: критично ли отсутствие органов

Ученый из Ирландии, доктор Рой Д. Слитор, утверждает, что микроорганизмы в теле человека занимают чуть ли не все место, и наш организм для них является домом. Бактерий в нашем организме больше, чем человека, говорит он. «По сути, мы только на 10% люди, все остальное пространство занимают микробы». Ученый уверяет, что значение микроорганизмов в жизни человека преуменьшено.

Взаимосвязь человека и одноклеточных организмов настолько тесная, что ученые уже не рассматривают человека и бактерии, которые его населяют, отдельно друг от друга.

Доктор Слитор объясняет, что сегодня микроорганизмы рассматриваются как виртуальный орган, который по функциональности значительно выше, чем печень. По данным этого ученого, в нашем организме живет около 500 разных видов бактерий и благодаря постоянному размножению количество их постоянно растет.

Например, в нашем кишечнике содержится около 2 килограмм бактерий. А какие же микроорганизмы являются безвредными для человека?

Бактерии являются не только нашими спутниками, но и нашими помощниками. Ведь они учувствуют во всех жизненно важных процессах, таких как, пищеварение, производство витаминов, укрепление иммунитета. Помимо этого, микроорганизмы-друзья, защищают своего хозяина от враждебных бактерий, таким образом, не дают развиться многим инфекционным заболеваниям.

Это очень хорошая новость для любителей йогуртов и кисломолочных продуктов, ведь они содержат в себе полезные для организма человека бактерии.

Обратите внимание

Но укрепляющие свойства таких бактерий недолговечны и большая часть просто не задерживается в организме человека. Укрепление колоний полезных бактерий может произойти только при постоянном употреблении этих продуктов.

В период приёма антибиотиков такого рода продукты обязательны, так как организм очень ослаблен.

Но не все микроорганизмы имеют положительное влияние на человека, иногда человек сталкивается с патогенными микробами, с которыми наши положительные бактерии справиться не в состоянии. Заболевания человека, вызываемые патогенными микроорганизмами, могут быть достаточно серьезными и вызывать различные отклонения в работе тех или иных органов.

Очень интересно высказывание ученых по поводу того, что слишком тщательная гигиена приводит к депрессиям и даже раку, так как человек смывает полезные бактерии. А если недостаток бактерий будет в кишечнике, то может развиться слабоумие. Как вы видите, микроорганизмы в жизни человека играют очень важную роль и поддержание их количества очень важно для нормальной жизнедеятельности.

Источник: http://mikrobiki.ru/mikroorganizmy/mikroorganizmy-v-zhizni-cheloveka/mikroorganizmy-v-organizme-cheloveka.html

Необычные бактерии. Интересные факты о микроорганизмах

Бактерии увлекательные микроорганизмы. Многие люди думают о них как о виновниках болезней. Это правда, что некоторые микроорганизмы могут сделать нас больными, но многие безвредны и даже полезны. Исследователи обнаружили, что некоторые микроорганизмы имеют удивительные способности, которые интересны сами по себе, и могут быть в будущем полезны для человека.

Несмотря на то что большинство бактерий состоят из одной микроскопической клетки, они не так просты, как считалось ранее. Бактерии могут общаться друг с другом и координировать свои действия.

Некоторые из них могут выжить в экстремальных условиях окружающей среды, в которых человек не выживет; другие могут производить свет, а некоторые могут обнаруживать магнитные поля и реагировать на них.

Существуют и бактерии хищники, нападающие на других бактерий.

В данной статье описаны необычные особенности некоторых известных бактерий. Ученые исследуют природу, находят новые микроорганизмы и узнают больше о ранее выявленных.

Вскоре они могут обнаружить много удивительных фактов о микробах, в нашем мире.

Национальный парк Йеллоустоун: оранжевая область состоит из термофильных микробов, которые содержат оранжевые пигменты, называемые каротиноидами

Исследования показали, что бактерии делятся на две отдельные группы, исходя из их различных характеристик. Эти группы называют царствами или доменами эубактерий и архебактерий. В последней схеме классификации, archaeons (члены домена археи) не считаются бактериями.

Экстремофилы: жизнь в экстремальных условиях окружающей среды

Некоторые бактерии живут в экстремальных условиях и называются экстремофилы.

«Экстремальные» условия (по человеческим меркам) с очень высокой или очень низкой температурой, с высоким давлением, соленостью, кислотностью, щелочностью, высоким уровнем излучения, или при отсутствии кислорода.

Это цветная фотография бактерии Escherichia coli. Некоторые штаммы этой бактерии заставляют нас болеть, а другие полезны для нашего кишечника.

Микробы, известные как archaeons часто живут в экстремальных условиях. Archaeons похожи на обычные бактерии под микроскопом, но они генетически и биохимически очень отличаются. Часто называются бактериями, но большинство микробиологов считает, что этот термин неточный.

Термофильные бактерии живут вокруг ванны с пузырьками во впадинах Марианских островов.

Примеры экстремофильных бактерий

  • Галофильные бактерии живут в соленой среде.
  • Salinibacter ruber палочковидной формы, оранжево-красная бактерия, которая растет лучше всего, когда живет в водоемах, содержащих от 20% до 30% соли. (В морской воде содержится около 3,5% соли по весу.).
  • Некоторые галофильные археи очень хорошо живут в воде, насыщенной солью, к примеру в Мертвом море, соляных озерах, природных солончаках, а также бассейнах для выпаривания морской воды. В таких местах могут развиться плотные популяции архей.
  • Галофильные археи часто содержат пигменты, называемые каротиноидами. Эти пигменты придают клеткам оранжевый или красный цвет.
  • Термофильные бактерии живут в горячих средах.
  • Гипертермофильные бактерии живут в очень горячей среде, имеющей температуру не менее 60 С (140 F). Оптимальная температура для них превышает 80 С (176 F).
  • Бактерии живущие вокруг гидротермальных источников в океане, чтобы выжить, нуждаются в температуре не менее 90 C (194 F). Гидротермальные жерла — это трещины в земной поверхности, из которых геотермически проступает вода.
  • Некоторые археи выживают около глубоководных жерл при температуре более 100 С (212 F). Высокое давление предотвращает закипание воды.
  • В 2013 году ученые обнаружили бактерии под названием halocryophilus planococcus, живущие в условиях вечной мерзлоты в высоких широтах Арктики. Бактерия воспроизводится при -15 C, это низкотемпературный рекорд. Эти существа могут выжить при -25 C.
  • Deinococcus radiodurans, которых иногда называют «жесткими бактериями», могут выдержать холод, кислоту, обезвоживание, вакуум и радиацию в тысячу раз более сильную, чем может выдержать человек.

Бактерия Deinococcus radiodurans прекрасно себя чувствует в условиях повышенной радиации.

Биолюминесценция, светящиеся бактерии

Биолюминесцентные бактерии встречаются в морской воде, в отложениях на дне океана, на телах мертвых и разлагающихся морских животных, и у морских существ. Некоторые морские животные имеют специализированные световые органы, содержащие биолюминесцентные бактерии.

Фонарь глубоководной рыбы — это интересный пример животного, содержащего люминесцирующие бактерии. Есть целый ряд различных видов рыб с фонариками, принадлежащих к одному семейству (Anomalopidae). Рыбы имеют небольшой бобовидный орган под каждым глазом.

Свет от органов загорается и гаснет как фонарик. У некоторых рыб свет «выключается» с помощью темной оболочки, покрывающей колонию бактерий и снова включается при снятии пленки. Действие мембраны напоминает веко.

Важно

У другой рыбы колония с бактериями перемещается в карман в глазнице, чтобы скрыть свет.

Читайте также:  Способность бактерий к половому размножению. инфекции, передающиеся половым путем

Рыба-фонарь ведет ночной образ жизни. Она использует свой свет, чтобы общаться с другими рыбами и для привлечения добычи. Свет также помогает рыбе избежать хищников. Хищники часто путаются при включении и отключении света, им трудно найти рыбу и заметить как она меняет направление движения в воде.

Свет рыбы-фонаря производится бактериями, живущими в световом органе. Бактерии содержат молекулу под названием люциферин, которая светится при реакции с кислородом. Фермент люцифераза необходим для того, чтобы реакция произошла. Бактерии живут в световом органе рыбы-фонарь, получая питательные вещества и кислород из крови рыб.

Рыба-фонарик с биолюминесцентными бактериями

Рыба-фонарик на видео выше — Малый фонареглаз (лат. Photoblepharon palpebratum).

Общение между бактериями

Бактерии общаются друг с другом передачей сигнальных молекул между клетками. Сигнальные молекулы представляют собой химические вещества, вырабатываемые бактериями и связанные с рецепторами на поверхности других бактерий.

Исследователи обнаружили, что многие виды микроорганизмов способны обнаруживать сигнальные молекулы, которые присутствует в их среде. Этот процесс называется чувством кворума. Бактерии реагируют на химический сигнал только тогда, когда концентрация молекул достигает определенного уровня.

Если присутствуют всего несколько бактерий, уровень сигнальных молекул слишком мал и бактерии не реагируют на его присутствие.

Если количество бактерий достаточное, они производят достаточно сигнальных молекул, чтобы вызвать специфический ответ. Тогда все бактерии одновременно реагируют таким же образом.

Бактерии косвенно определяют плотность их населения и изменяют свое поведение, когда их собирается определенное количество — «кворум».

Чувство кворума позволяет бактериям координировать свои действия и оказывать сильное влияние на свое окружение. Например, патогенные бактерии (вызывающие болезни) часто способны сильнее атаковать тело, когда они координируют свое поведение.

Гавайский бобтейл-кальмар (Euprymna scolopes)

Чувство кворума у люминесцирующих бактерий

Гавайский короткохвостый кальмар интересно применяет люминесцирующие бактерии. Крошечный кальмар всего около дюйма длиной, ведет ночной образ жизни и прячется в песке или грязи.

Ночью становится активным и питается в основном ракообразными, такими как креветки. Кальмар имеет легкий орган в нижней части ее тела, содержащий биолюминесцентные бактерии, которые называются Vibrio fischeri.

Интересно что это единственный вид бактерии, которая была найдена в этом органе.

Бактериальные клетки вырабатывают сигнальные молекулы, известные как аутоиндуктор. Аутоиндуктор скапливается внутри небольшого органа, достигая критического уровня и активирует гены люминесценции бактерий. Этот процесс является примером чувства кворума.

Совет

Свет излучаемый бактериями, помогает сделать силуэт кальмара не видимым для хищников. Свет от колонии отражается от света, отражающегося в океан от луны и скрывает кальмара предохраняя его от тени.

Утром кальмар осуществляет процесс продувки. Большинство бактерий колонии выпускаются в океан. Те которые остаются, производят потомство.

Когда наступит ночь, бактериальная популяция вновь достаточно концентрированна, чтобы производить свет.

Ежедневное вентилирование означает, что бактерий никогда не станет так много, что они не смогут получить достаточно питания и энергии для производства света.

Бактерии в гавайском кальмаре

Бактерии и кальмары извлекают обоюдную выгоду от отношений. Кальмар камуфлируется когда бактерия активна. В качестве пищи бактерии используют аминокислоты и сахар. Также они защищены, пока находятся внутри кальмара.

Хищные бактерии

Хищные бактерии атакуют и убивают других бактерий. Исследователи обнаружили, что они широко распространены в воде и почве. Два примера этих бактерий описаны ниже.

  • Vampirococcus живет в пресноводных озерах с высоким содержанием серы. Он поедает гораздо большие по размеру, пурпурные бактерии под названием Chromatium, поглощая жидкость из своей жертвы, убивает ее. Этот процесс напоминает ранее исследованных кровососущих вампиров и именно это стало идеей для названия бактерии.
  • В отличие от Vampirococcus, Bdellovibrio bacteriovorus прикрепляется к другой бактерии, а затем входит в нее вместо того, чтобы оставаться снаружи.
  • Она производит ферменты, переваривающие оболочку своей добычи, а также вращается, что позволяет ей практически просверливать свою жертву.
  • Bdellovibrio размножается внутри своей добычи, а затем уничтожает ее.
  • Хищник может плавать на скорости 100 своих размеров в секунду, что делает его одним из самых быстро движущихся, среди всех известных бактерий.

Некоторые исследователи изучают возможность использования этих организмов для уничтожения болезнетворных бактерий, вредных для человека.

Бактерия Bdellovibrio атакует кишечную палочку

Бактерии и магнитные поля

Ученые раньше не знали что некоторые бактерии могут обнаруживать магнитные поля. Ричард П. Блэкмор, ученый в Вудс-Холлского Океанографического Института открыл это явление в 1975 году. Магнитные бактерии, также называемые magnetotactic bacteria, выявляют и реагируют на магнитное поле Земли (или поле, создаваемое магнитом, размещенным рядом с ними).

  • Блэкмор заметил, что некоторые микробы всегда перемещаются в сторону магнита, когда он наблюдает их под микроскопом.
  • Он также заметил, что если поместить магнит рядом с горкой, эти бактерии всегда двигались в сторону северного полюса магнита.
  • Магнитные бактерии содержат особые органеллы под названием магнетосомы.
  • Магнетосомы содержат магнетит или грейгит, являющиеся магнитными кристаллами.
  • Каждый магнитный кристалл представляет собой крошечный магнит, имеющий северный и южный полюс, как и другие магниты.
  • Поскольку магниты притягиваются друг к другу противоположными полюсами, магнитные кристаллы в бактерии притягиваются к магнитному полю Земли.

Ученые исследуют способы, в которых магнитные свойства бактерий могут помочь людям.

Бактерии, двигающиеся в магнитном поле

Дальнейшие исследования бактерий

Бактерии — это мельчайшие организмы, живущие в различных местах обитания. Некоторые из этих мест обитания негостеприимны или почти недоступны для их исследования.

Очень возможно, что еще не раскрыты удивительные способности бактерий, которые еще предстоит открыть, и что некоторые из этих способностей могут улучшить нашу жизнь.

Результаты дальнейших исследований должны быть довольно интересными.

Если вы смогли прочесть до конца эту большую статью, значит вам вероятно было интересно. В рамках сайта невозможно написать все об этих существах, ведь их так много видов. Поэтому предлагаем еще одну статью, в которой собраны лишь самые интересные факты о бактериях. Только факты и ничего лишнего.

Источник: https://xn--e1aahgrctjf9g.com/neobychnye-bakterii-interesnye-fakty-o-mikroorganizmah/

Кишечные бактерии и мозг: нас контролируют микробы?

Подробности Здоровье 02.02.2017 12:00 Хотя взаимодействие между нашим головным мозгом и кишечником изучалось в течение многих лет, оно намного сложнее, чем ранее предполагалось. Оказывается, что наш разум может в какой-то мере контролироваться бактериями кишечника.

Кишечник защищает нас от патогенов, но, в то же время, стимулирует выживание и рост в нем полезных для здоровья бактерий. Подавляющее большинство этих одноклеточных микроорганизмов живут в толстой кишке, где в 1 грамме содержимого их обитает не менее 1 триллиона.

Оценка количества бактерий в нашем кишечнике является сложной задачей: на сегодняшний день самым приближенным считается предположение, что с каждым актом дефекации наш организм покидает около 40 триллионов бактерий, которые являются главным компонентом стула.

Читайте также:  Коварная бактерия хеликобактер пилори, основные симптомы и лечение хеликобактериоза

Чтобы представить себе, насколько велика эта цифра, надо принять во внимание, что наше тело состоит из примерно 30 триллионов клеток. Так что, в самом прямом смысле, мы больше бактерии, чем люди. Большинство наших кишечных микроорганизмов принадлежат к 30-40 видам, но всего в кишечнике может быть до 1000 различных видов. Все вместе они называются микробиомом.

Конечно, бактерии получают пользу из тепла и питательных веществ в нашем кишечнике, но это не односторонние отношения — они также имеют определенное влияние на наш организм. Некоторые их виды полезны для нас, расщепляя пищевые волокна на жирные кислоты с короткой цепью, которые затем абсорбируются в кишечнике и используются в организме.

Они метаболизируют ряд химических соединений и играют важную роль в синтезе витаминов группы В и витамина К. С другой стороны, недавнее исследование, проведенное в 2013 году, пришло к выводу, что нарушение регуляции кишечных бактерий может быть важным фактором в развитии воспалительных и аутоиммунных заболеваний.

Роль микробиома в сохранении здоровья и развитии заболеваний только начинает приоткрывать свои тайны. Последнее и – возможно – самое значительное открытие – это способность кишечных бактерий влиять на деятельность головного мозга и наше поведение. Содержание нашего кишечника является вопросом жизни и смерти.

Если кишечник пуст, наш мозг должен знать об этом; если в кишечнике есть проблема, которая препятствует усвоению необходимых питательных веществ, мозг должен быть проинформирован; если наш кишечник сталкивается с атакой патогенов, наш мозг должен быть в курсе.

Обратите внимание

Связи между мозгом и кишечником осуществляются путем гормональных, иммунологических и нервных механизмов, через центральную и энтеральную нервную систему, которые регулируют функции кишечника. Все вместе они называются «ось кишечник-мозг». Хотя на первый взгляд связи между кишечником и мозгом могут показаться неожиданными, мы все ощущаем их существование.

Взаимосвязь между стрессом, беспокойством и учащенным опорожнением кишечника – ни для кого из нас не секрет. Эти «диалоги» между мозгом и кишечником уже в течение некоторого времени изучаются учеными. Тем не менее, недавно перед исследователями забрезжил новый уровень этого партнерства – они теперь рассматривают влияние нашего микробиома на ось кишечник-мозг. Другими словами, ученые задались вопросом: влияют ли бактерии в нашем кишечнике на нашу психологию и поведение? Исследователи пока еще только начинают приоткрывать завесу над тайнами оси «мозг-кишечник-микробиом».  

У людей гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система является основным ответчиком на стресс любого вида. Это один из основных компонентов лимбической системы, который активно участвует в эмоциях и памяти. Стресс активирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и приводит к высвобождению кортизола – «гормона стресса» — который оказывает различные эффекты на многие органы, включая головной мозг и кишечник. Таким образом, реакция мозга на стресс имеет прямое влияние на клетки кишечника, включая эпителиальные и иммунные клетки, энтеральные нейроны, интерстициальные клетки Кахаля (клетки, управляющие перистальтикой кишечника) и энтерохромаффинные клетки (клетки, синтезирующие серотонин). С другой стороны, все эти клетки также находятся под влиянием нашей армии бактерий.

Хотя механизмы, с помощью которыми микробиом регулирует деятельность мозга, менее известны, растет количество научных доказательств о том, что между ними существует двусторонний диалог.  

Первые подозрения о том, что микробы могут в некоторой степени контролировать нашу умственную деятельность, появились более 20 лет назад. У пациентов с печеночной энцефалопатией (нарушения функций мозга при печеночной недостаточности) состояние существенно улучшалось после приема пероральных антибиотиков. Более поздние исследования в 2013 году предоставили дополнительные доказательства того, что микробиом также влияет на состояние беспокойства и депрессивное поведение. Еще одно важное наблюдение в 2014 году связало дисбиоз (дисбаланс микроорганизмов) с аутизмом. Дети с аутизмом часто имеют ненормальный и менее разнообразный состав бактерий в кишечнике. Одно исследование пришло к выводу: «Мы подозреваем, что кишечные микроорганизмы могут изменять уровень метаболитов, связанных с нейромедиаторами, которые влияют на взаимосвязь между кишечником и мозгом, и/или изменяют функционирование мозга. Корреляция между кишечными бактериями и метаболитами, связанными с нейромедиаторами, — это ступенька к дальнейшему изучению и лучшему пониманию перекрестных взаимосвязей между кишечными бактериями и аутизмом». Исследователи в 2004 году заметили, что у специально выведенных мышей, не имеющих кишечных бактерий, наблюдалась усиленная реакция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы на стресс. Дальнейшие эксперименты с использованием таких же мышей продемонстрировали, что отсутствие кишечных бактерий также влияет на функции памяти. Стерильные мыши были полезным инструментом для изучения оси микробиом-кишечник-мозг. Они помогли доказать, что существует какая-то взаимосвязь, но эти результаты было невозможно экстраполировать на людей, так как в естественных условиях стерильного человека не существует.

Другие исследования использовали различные подходы: одни из них изучали влияние нейроактивных веществ, вырабатываемых микрофлорой кишечника; другие изучали отличия в составе микрофлоры кишечника у людей с психиатрическими или неврологическими заболеваниями. Эти исследования, в общем, не были убедительными.

Даже при обнаружении изменений в кишечной микрофлоре, продолжала существовать извечная проблема курицы и яйца: было ли психиатрическое заболевание вызвано изменением микрофлоры кишечника, или же наоборот – микрофлора кишечника изменилась вследствие нарушений психиатрического состояния пациента? Или существует двустороннее взаимодействие?  

Как известно, стресс увеличивает проницаемость слизистой оболочки кишечника; это обеспечивает бактериям более легкий доступ к клеткам энтеральной иммунной и нервной системы. Это может быть один из способов, с помощью которых микроорганизмы влияют на нас. Тем не мерее, был обнаружен другой, более прямой путь. Одно исследование, используя пищевые патогенны, предоставило доказательства того, что бактерии в кишечнике могут активировать стресс, непосредственно влияя на блуждающий нерв – черепно-мозговой нерв, который иннервирует большое количество внутренних органов, включая верхнюю часть пищеварительного тракта.

Более прямой путь также может включать непосредственный контакт микробиома с чувствительными нейронами энтеральной нервной системы. Исследования 2013 года показали, что эти чувствительные нейроны менее активны у стерильных мышей. После того, как этим мышам дали пробиотики для восстановления микробиома, уровни активности этих нейронов вернулись к норме.

Если у стерильных мышей были обнаружены различия в поведении, то следующим был вопрос о том, сможет ли добавление кишечных бактерий вызвать подобные изменения у животных. Мета-анализ, опубликованный в июле 2016 года в Journal of Neurogastroenterology and Motility, сопоставил результаты исследований, изучавших влияние пробиотиков на функционирование центральной нервной системы у людей и животных. Они проанализировали 25 исследований на животных и 15 исследований на людях, в большинстве из которых применялись бактерии родов Bifidobacterium и Lactobacillus в течение 2-4 недель. Ученые пришли к выводу: «

Эти пробиотики показали эффективность в улучшении психических расстройств поведения, включая беспокойство, депрессию, аутизм, обсессивно-компульсивное расстройство, способности памяти».

Читайте также:  Кто они – бактерии и что представляют собой самые многочисленные жители нашей планеты?

Другое исследование, опубликованное в 2014 году в PLOS One, обнаружило, что возрастное ухудшение памяти у крыс может быть обращено вспять с помощью повышения уровней микроорганизмов Actinobacteria и Bacterioidetes в кишечнике с помощью пробиотиков.

Авторы пришли к выводу: «Данные подтверждают идею о том, что кишечным микробиомом можно манипулировать с целью положительного воздействия на функционирование нейронов».  

Перед учеными, которые исследуют тайны оси микробиом-кишечник-мозг, впереди еще очень длительный и извилистый путь. Без сомнения, в этом процессе участвует множество различных веществ. Возмжно, в отдаленном будущем будут созданы лекарственные средства, специфически влияющие на микробиом при различных психиатрических заболеваниях; микробиом может стать системой раннего предупреждение об развитии некоторых болезней и даже диагностическим инструментом.

Важно

На данный момент, все, то мы можем сделать – это обдумать влияние, которое бактерии оказывают на наше ежедневное состояние ума.

Нас также должно удивить и поразить то, что такие умные люди, каковыми мы себя считаем, частично находятся под контролем одноклеточных форм жизни.

Возможно, нам не помешало бы вспомнить, что бактерии существовали в течение миллиардов лет до появления человека на Земле и, скорее всего, переживут наш вид еще на миллиарды лет.

Подробности

Источник: https://www.aum.news/zdorove/2200-kishechnye-bakterii-i-mozg-nas-kontroliruyut-mikroby

Кишечные бактерии вызывают депрессию

Желудочно-кишечная микрофлора «запоминает» перенесённый стресс и каким-то образом заставляет мозг впасть в тревожность и депрессию.

Подавленное настроение или повышенная тревожность не обязательно говорят о том, что у вас на самом деле всё плохо – причиной скверного психологического состояния могут быть кишечные бактерии: случившийся стресс сказывается на состоянии микрофлоры, которая впоследствии уже сама провоцирует депрессию.

Кишечная палочка – одна из самых знаменитых бактерий, обитающая в кишечнике. (Фото Mediscan / Corbis.)

Могут ли йогурты с пробиотиками повлиять на ваше поведение? (Фото I Love Images / Corbis.)

Исследователи из Университета Макмастера экспериментировали с новорождёнными мышами: в возрасте от 3 дней до 21 дня мышат ежедневно на три часа разлучали с матерями. Такая процедура стимулировала у детёнышей тревожность и депрессивное поведение; стрессовый эффект можно было наблюдать также по повышенному уровню гормона кортикостерона. Из-за стресса у мышат также повышался уровень нейромедиатора ацетилхолина, что, в свою очередь, плохо сказывалось на работе кишечника.

Тот же опыт повторили с животными, из которых предварительно изгнали всех желудочно-кишечных микробов. В этом случае гормональный ответ на стресс был тот же, и пищеварительная система начинала работать хуже, но – в поведении «безбактериальных» мышей не было никаких признаков депрессии и повышенной тревожности. Если бактерии из животных, которые росли безо всякого стресса, пересаживали тем, кого разлучали с матерями, то состав и метаболическая активность пересаженной микрофлоры менялись: «нормальные» бактерии становились «стрессовыми», и соответствующим же образом менялось поведение мышей. Однако, если стрессовую микрофлору переносили в мышей, которые росли безо всякого стресса, то животные продолжали вести себя как обычно и никаких признаков депрессии в их поведении не было.

То есть стресс по нейроэндокринным каналам влияет на микрофлору, которая даёт ответный эффект на нервную систему. При этом, чтобы психологический эффект проявился, мозг сам должен иметь опыт стресса, одной лишь стрессовой микрофлоры тут недостаточно. Иными словами, бактерии лишь поддерживают и развивают депрессивное состояние. Подробно о результатах экспериментов можно узнать из статьи в Nature Communications.

О том, что кишечные симбионты активно общаются с мозгом и могут влиять на поведение, биологи говорят давно. Например, в 2011 году в журнале PNAS вышла статья, в которой описывалось, как меняется нейрохимия мозга мышей, которые росли с бактериями или без. Различия касались, в частности, белков, необходимых для роста и питания нейронов, а также уровня ряда нейромедиаторов в некоторых областях мозга. В целом присутствие или отсутствие бактерий в пищеварительной системе сказывалось на активности 40 генов в нервных клетках. Тогда же был сделан вывод, что микрофлора делает животных более осторожными и боязливыми. И та же группа из Макмастерского университета выпустила несколько лет назад статью с похожим утверждением – что микрофлора влияет на тип поведения индивидуума.

Совет

Но, может быть, это всё так у мышей, а у людей, с их намного более развитым мозгом, бактерии никак не влияют на психику? Здесь стоит вспомнить двухлетней давности статью в журнале Gastroenterology, в которой исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе описывали, как изменения в желудочно-кишечной микрофлоре сказываются на активности самых разных областей мозга – человеческого мозга. В тех опытах участвовали 36 женщин 18–55 лет. Их поделили на три группы: первая в течение месяца дважды в день ела йогурт со смесью бактерий-пробиотиков; во второй ели продукт, похожий на йогурт вкусом и видом, только без бактерий; третья группа ничего похожего на йогурт не получала. До и после «йогуртового периода» испытуемым делали фМРТ-сканирование мозга, в спокойном состоянии и при эмоциональной нагрузке: женщинам показывали фотографию, и нужно было угадать, что за эмоцию выражает лицо на картинке, а также найти похожую эмоцию на другом фотопортрете. Такое задание было выбрано потому, что опыты на животных показали влияние микрофлоры именно на работу тех зон мозга, которые отвечают за аффекты, в том числе за обработку эмоций в ответ на визуальную информацию.

Оказалось, что у женщин, питавшихся йогуртом с пробиотиками, уменьшилась активность островковой коры (а она среди прочего отвечает за обработку сигналов от внутренних органов, в том числе от желудка), а также соматосенсорной коры. Вообще, женщины с пробиотиками при выполнении эмоционально-ориентированного задания использовали гораздо меньше нервных ресурсов, относящихся к когнитивным, эмоциональным и сенсорным сетям, чем те, которых оставили без добавочных бактерий. При сканировании мозга в спокойном состоянии оказалось, что при употреблении пробиотиков усиливаются связи между ключевыми областями префронтальной коры, отвечающими за сознание, и центральным серым веществом, отвечающим за агрессивное поведение. У женщин, не получавших пробиотиков, центральное серое вещество преимущественно было связано с районами префронтальной коры, отвечающими за эмоции и чувственный опыт.

Однако общих выводов насчёт того, что «бактерии управляют людьми», пока делать не стоит – сейчас мы можем лишь констатировать тот факт, что микрофлора действительно как-то влияет на нейронную архитектуру мозга, хотя как именно она это делает, не очень ясно. Один из возможных способов – воздействовать с помощью каких-то веществ на блуждающий нерв, чьи отростки связывают кишечник с мозгом. Конечно, если результаты по депрессии подтвердятся и на людях, бороться с депрессией станет намного проще – просто временно продезинфицировав собственный кишечник с помощью антибиотика.

По материалам MedicalXpress.

Источник: https://www.nkj.ru/news/26711/

Ссылка на основную публикацию