2 квітня, 2025
Мікробіота та нейромедіатори: новий вектор у менеджменті психічного здоров’я і когнітивних функцій
Порушення психічного здоров’я нині набуває масштабів епідемії, яка поступово охоплює увесь світ. За оцінками експертів Всесвітньої організації охорони здоров’я, близько 10% глобальної популяції мають психічні розлади. Інші автори свідчать про те, що на планеті налічується 970 млн пацієнтів із хворобами психічного/психіатричного профілю. Протягом останнього десятиліття особливу увагу в контексті психічного здоров’я та когнітивних функцій привернула вісь «мікробіота – кишківник – мозок», яка реалізує двоспрямований зв’язок між сукупністю бактерій кишківника та центральною нервовою системою (ЦНС), а також надає кишковій мікробіоті можливість впливати на емоційний фон і мислення. Зв’язок між мікробіотою кишківника та мозком забезпечується через модуляцію продукції нейротрансмітерів, нейрозапалення та підтримку цілісності кишкового бар’єра (Singh J. et al., 2024).
З огляду на наявність у тілі різних мікроорганізмів людей можна вважати своєрідними «суперорганізмами», голобіонтами чи навіть окремими екосистемами. Загальна кількість мікроорганізмів у тілі людини становить 38 трлн, що в 1,3 раза перевищує кількість власних клітин. Мікроорганізми заселяють певні ніші організму людини, включаючи урогенітальний тракт, дихальну та травну системи, шкіру, молочні залози. Серед усіх ніш кишківник містить найбагатше та найрізноманітніше мікробне середовище; 90% кишкової мікрофлори становлять роди Firmicutes і Bacteroidetes. Сучасні методи дослідження дозволили встановити, що мікробіота кишківника відіграє важливу роль у загальному стані здоров’я людини, оскільки ці мікроби сприяють травленню, продукують вітаміни, беруть участь в імунному захисті. Склад мікробіоти кишківника впливає на метаболізм загалом, масу тіла зокрема та ризик таких метаболічних захворювань, як ожиріння і цукровий діабет 2 типу. Встановлено, що кишковий дисбіоз асоціюється із серцево-судинними захворюваннями, артеріальною гіпертензією, певними видами раку, запальними захворюваннями кишківника, алкогольною хворобою печінки, гепатоцелюлярною карциномою, психічними розладами та хворобами (тривожністю, біполярним розладом, депресією тощо) (Singh J. et al., 2024).
Мікробіота як регулятор психічного стану
Мікробні фактори кишкового походження подають сигнали до осі «кишківник – мозок» за рахунок активації периферійних чутливих аферентних нервів або за рахунок дифузії у ЦНС через системний кровообіг (рис. 1). Вагусні аферентні нерви запускають дофамінергічні нейронні ланцюги мозку та включають поведінкові патерни, пов’язані з винагородою; натомість дисфункція сигналів осі «кишківник – мозок» здатна зумовити ангедонію та відчуття відчаю. Представники мікробіоти кишківника також синтезують нейротрансмітери, коротколанцюгові жирні кислоти, індоли, жирні кислоти, які надходять до системного кровообігу та беруть участь у запуску певних нейронних ланцюгів і регуляції перебігу депресії (Tan H.-E. et al., 2023).
Рис. 1. Аферентна складова осі «кишківник – мозок»
Наприклад, коротколанцюгові жирні кислоти надходять до ЦНС і регулюють процеси ацетилювання та метилювання гістонових білків. Зокрема, бутират бактерійного походження здатен селективно підвищувати експресію певних генів, впливаючи на деацетилази гістонів (Tan H.-E. et al., 2023).
Церебробіотики
Розуміння глибокого потужного впливу кишкової мікробіоти на психічні та когнітивні функції спричинило формування концепції психо- чи церебробіотиків – пробіотичних засобів, здатних покращувати психокогнітивне здоров’я за рахунок впливу на мікробний баланс кишківника. Ефекти церебробіотиків не обмежуються регуляцією нейроімунних осей (гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової, симпатоадреналової) та запальної відповіді; вони також залучені до підтримки когнітивних функцій (пам’яті, навчання) і регуляції поведінки (Bermúdez-Humarán L.G. et al., 2019).
Lactobacillus brevis CECT7480 та Lactobacillus plantarum CECT7485: церебробіотики
нового покоління
Безумовно, провідну роль в ефективності церебробіотиків відіграє обраний штам. Так, для Lactobacillus brevis CECT7480 зафіксовано найвищий рівень продукції γ-аміномасляної кислоти (ГАМК) і дофаміну порівняно з контрольними мікроорганізмами (рис. 2).
Рис. 2. Продукція дофаміну (а) та ГАМК (б) різними пробіотиками
ГАМК є провідним гальмівним медіатором ЦНС, а також чинить антидепресантну, антигіпертензивну та протидіабетичну дію. Збільшення вмісту ГАМК‑продукувальних бактерій у кишківнику асоціюється зі зменшенням концентрації мозкових біомаркерів, пов’язаних із депресією (Strandwitz P. et al., 2019). Своєю чергою, дофамін регулює процеси мотивації, винагороди та залежності. Дисрегуляція дофамінергічних процесів тісно пов’язана з такими хворобами, як депресія, тривожний / біполярний розлад, шизофренія, хвороба Паркінсона (Berk M. et al., 2007; Weintraub D. et al., 2005).
Застосування мультиштамного церебробіотика, який, зокрема, містив і Lactobacillus brevis, знижувало когнітивну реакцію на сумну частину емоційного спектра (за Лейденським індексом чутливості до депресії) у клінічному плацебо-контрольованому дослідженні. Водночас автори виявили в осіб групи церебробіотика підвищений уміст триптофану в плазмі крові, що може свідчити про посилення метаболізму серотоніну в головному мозку (Steenbergen L. et al., 2015). Показано, що засіб на основі ферментованої Lactobacillus brevis ламінарії здатен покращувати нейромускулярний зв’язок і когнітивні процеси (пам’ять на цифри і зображення, короткотермінову пам’ять) в осіб літнього віку з деменцією. За даними літератури, ферментація за допомогою Lactobacillus brevis значно підвищує уміст ГАМК порівняно з початковою сировиною (Reid S. et al., 2018).
Lactobacillus plantarum CECT7485 також є важливим інструментом нейромедіаторної регуляції. Продемонстровано, що цей штам продукує значну кількість ацетилхоліну (рис. 3), який чинить вплив не лише на м’язову скоротливість, а й має локальний протизапальний ефект у кишківнику (Rosas-Ballina M., Tracey K. J., 2009). Цей протизапальний ефект модулює аферентні сигнали блукаючого нерва, доповнюючи дію антидепресантів та анксіолітиків (Sarkar A. et al., 2016).
Рис. 3. Продукція ацетилхоліну різними пробіотиками
Іще однією цінною властивістю Lactobacillus plantarum є здатність продукувати поліфосфатні гранули, які допомагають цьому мікроорганізму боротися з окисним та осмотичним стресом. Вивільнення цих гранул у середовище кишківника підтримує цілісність стінки останнього та протидіє запаленню (Segawa S. et al., 2011; Alcantara C. et al., 2014; Kashima S. et al., 2015).
В експериментальній моделі депресії на мишах інтраперитонеальне введення позаклітинних везикул, отриманих із Lactobacillus plantarum, зумовлювало зменшення вираженості депресивної поведінки та підвищення експресії гена нейротрофічного фактора мозкового походження в гіпокампі. Автори зазначають, що засоби на основі цього церебробіотика чинять сприятливий вплив як на молекулярному, так і на функціональному рівні (Choi J. et al., 2019). Інший дослідницький колектив вивчав потенціал позаклітинних везикул Lactobacillus plantarum при експериментальному ішемічному ушкодженні мозку. Хоча такий стан – це гострий неврологічний розлад, йому притаманні типові хронічні наслідки – депресія та когнітивні розлади. Застосування засобу на основі Lactobacillus plantarum достовірно зменшувало розмір і вираженість ушкодження мозку та покращувало неврологічний стан, знижуючи неврологічний дефіцит. Механізм цього протекторного ефекту полягав у регуляції специфічної мікроРНК miR‑101a‑3p і трансформувального фактора росту β, що спричиняло гальмування апоптозу нейронів (Yang Z. et al., 2022).
У клінічному дослідженні Y.-T. Ho та співавт. (2021) було виявлено здатність Lactobacillus plantarum підвищувати якість сну, зменшувати втомлюваність і депресію, протидіяти надмірному збудженню кори головного мозку.
Церебро-Біотик: персоналізований підхід до корекції психічного здоров’я
Дієтична добавка Церебро-Біотик (AB-BIOTICS, S.A., Іспанія) – інноваційна розробка європейських біоінженерів, спрямована на оптимізацію нейромедіаторного впливу. Церебро-Біотик містить живі штами лактобацил із доведеною психобіотичною ефективністю, а саме Lactobacillus plantarum CECT7485 і Lactobacillus brevis CECT7480 (не менше 1×109 КУО в 1 стіку для кожного штаму), а також холекальциферол (вітамін D) у дозі 400 МО/стік.
Пробіотичні штами, які містяться в засобі Церебро-Біотик, були спеціально підібрані за їхнім сприятливим впливом на розумову діяльність (пам’ять, навчання, мислення, концентрація уваги) дорослих і дітей, а також здатністю покращувати психічне здоров’я за таких станів, як стрес, тривога, депресія, когнітивні порушення. Так, штам Lactobacillus brevis CECT7480 продукує нейромедіатори ГАМК і дофамін. ГАМК є основним гальмівним нейромедіатором, який регулює емоційні процеси, тобто тривогу та депресію. Своєю чергою, дофамін бере активну участь у процесах винагороди, мотивації та навчання, концентрації, уваги. Інший складник Церебро-Біотика – штам Lactobacillus plantarum CECT7485 – продукує ацетилхолін і поліфосфатні гранули для посилення бар’єрної функції, а також зменшення запалення в епітелії кишківника.
Для дорослих застосування Церебро-Біотика доцільне при тривозі, стресі, депресії, когнітивному дефіциті, неврологічних хворобах, а для дітей – за синдрому дефіциту уваги з гіперактивністю, розладів аутичного спектра, а також із метою поліпшення концентрації та навчання, для корекції стресової реакції. Додатковою перевагою є здатність вітаміну D підтримувати нейропластичність у дітей.
Дорослим і дітям віком >3 роки слід вживати Церебро-Біотик по 1 стіку/добу, висипавши його вміст безпосередньо в рот або розчинивши в 200 мл прохолодної води.
Висновки
У час прихованої епідемії психічних розладів існує потреба в інноваційних підходах до їх корекції (особливо на ранніх стадіях). Із цією метою запропоновано застосовувати живі штами мікроорганізмів, які шляхом впливу на вісь «мікробіота – кишківник – мозок» модулюють депресивно-тривожні реакції ЦНС. На фармацевтичному ринку України вже наявні європейські біоінженерні розробки для оптимального впливу на психічне здоров’я та когнітивні функції, а саме комплексний нутрицевтик нового покоління Церебро-Біотик, який містить два спеціально підібрані живі пробіотичні штами – Lactobacillus plantarum CECT7485 та Lactobacillus brevis CECT7480, а також вітамін D. Унікальна дія цих штамів дозволяє Церебро-Біотику сприяти покращенню когнітивних властивостей і протидіяти розвитку депресії та тривоги.
Підготувала Лариса Стрільчук
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 5 (591), 2025 р
