В ходе нового исследования, результаты которого опубликованы в журнале «Microbiome», ученые из Университетского колледжа Корка (University College Cork), Ирландия, выявили биологический механизм, который обеспечивает влияние кишечной микрофлоры на возникновение повышенной тревожности. Они установили наличие взаимосвязи между микробиомом кишечника и молекулами микроРНК в головном мозге и доказали, что микроРНК значительно изменяются в мозге лабораторных мышей, у которых отсутствует микрофлора кишечника. Эти животные отличаются тревожным поведением, нарушением социализации и обучения, а также распространенностью депрессивных форм поведения.
МикроРНК — короткие последовательности нуклеотидов, которые контролируют экспрессию генов. Специалисты полагают, что дисрегуляция микроРНК может быть ведущим фактором возникновения психических расстройств, связанных со стрессом, нейродегенеративных заболеваний и нарушений неврологического развития. Кроме того, как оказалось, изменение микроРНК может приводить к возникновению особого поведения, характерного для состояний с повышенным уровнем тревожности.
В ходе данной работы ученые отметили, что у мышей без микрофлоры кишечника нарушены 103 микроРНК в миндалине мозга и 31 — в области префронтальной коры больших полушарий. Для того чтобы определить, какие типы микроРНК присутствуют в отдельных участках головного мозга, исследователи использовали секвенирование нового поколения. Нормализация микрофлоры кишечника приводила к изменению молекул микроРНК. Это свидетельствует о том, что для нормальной регуляции микроРНК в этих регионах головного мозга необходим сбалансированный качественный и количественный состав кишечного микробиома. В ходе предыдущих работ ученые уже обращали внимание на то, что микрофлора влияет на поведение, а ее нарушения могут приводить к развитию повышенной тревожности. Однако в данной работе впервые исследователи доказали наличие взаимосвязи между микрофлорой и микроРНК в отдельных участках головного мозга.
Во второй части исследований ученые отметили, что нарушение кишечной микрофлоры у животных при приеме антибиотиков влияло на некоторые микроРНК в головном мозге аналогично изменениям, обнаруженным в начале исследования. По мнению авторов исследования, это означает, что нарушение состава кишечной микрофлоры в любой период жизни может повлиять на микроРНК и привести к поведенческим расстройствам.
Автор работы доктор Джеральд Кларк (Gerard Clarke) заметил, что изменение микроРНК в головном мозге рассматривается учеными как потенциальная возможность для лечения психиатрических нарушений. Однако при попытках ее внедрения специалисты сталкиваются с рядом трудностей, например, при выборе безопасного и биологически стабильного вещества, способного проходить через гематоэнцефалический барьер и оказывать эффект в определенном участке мозга. В ходе данного исследования стало известно, что на некоторые проблемы можно не обращать внимание, если в качестве основной терапевтической цели рассматривать микробиом кишечника.
- BioMed Central (2017) New light on link between gut bacteria and anxiety. ScienceDaily., Aug. 24 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170824221455.htm).
- Hoban A.E., Stilling R.M., Moloney G.M. et al. (2017) Microbial regulation of microRNA expression in the amygdala and prefrontal cortex. Microbiome, Aug. 25 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
