В режиме онлайн: кишечник взаимодействует с мозгом быстрее, чем мы думали

Новое исследование американских учёных показало, что процесс, с помощью которого кишка взаимодействует с мозгом, намного быстрее, чем считалось ранее.

За последние два десятилетия наука сильно продвинулась в изучении кишечника. Главное, что точно установили учёные: кишечник – это второй мозг. Так, исследование 2013 показало, что кишечные бактерии влияют на беспокойство и депрессию. Результаты научной работы 2018 года подтвердили, что микробиом кишечника управляет нашим настроением и эмоциями. Изменение состава микробов может повысить устойчивость к стрессу, а употребление клетчатки способствует увеличению биоразнообразия микробиоты. Отсюда – здоровье и молодость мозга.

Эти и многие другие работы учёных постепенно раскрывают тайну взаимовлияния мозга и кишечника, но как в точности устроен этот процесс, медикам пока неизвестно. Поэтому эксперименты продолжаются.

Учёные считают, что основной способ «общения» мозга с кишечником – это гормоны, которые высвобождаются в кровоток. Благодаря этому буквально в течение 10 минут мы осознаём, что голодны или напротив сыты.

Новое исследование предлагает другую «молниеносную версию». Группа специалистов во главе с доктором наук Диего Бохоркесом (Diego Bohórquez) из Медицинской школы Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина (США) провела эксперимент и открыла, что «разговор» у мозга с кишечником более быстрый и прямой, чем считалось.

КАК МОЗГ ОБЩАЕТСЯ С КИШЕЧНИКОМ

Кишечник и мозг подают друг другу сигналы практически в режиме онлайн, а не с задержкой в 10 минут, к такому выводу пришли Бохоркес и его коллеги по результатам эксперимента на лабораторных мышах. Подробно опыт описан в журнале Science.

Коротко: восемь лет назад Бохоркес изучал клетки кишечника, которые называются энтероэндокринными. Они выстилают слизистую оболочку кишечника и отвечают за стимуляцию пищеварения и подавление голода. Тогда учёный выяснил, что у этих клеток есть выступы – похожие на синапсы, которые нейроны используют для общения друг с другом.

Бохоркес предположил, что клетки слизистой могут посылать сигнал через блуждающий нерв, который соединяет мозг и брюшную полость. Чтобы проверить гипотезу, мышам ввели флуоресцентный (подсвеченный) вирус бешенства. Учёные ждали, высветятся ли энтероэндокринные клетки и нейроны блуждающего нерва.

Кроме того, медики вырастили в чашке Петри энтероэндокринные клетки вместе с нейронами блуждающего нерва. И к радости исследователей, энтероэндокринные клетки установили контакт с нейронами блуждающего нерва и сформировали синаптические связи с ними.

Клетки выделяли глутамат, участвующий в передаче информации о запахе и вкусе. Нейроны блуждающего нерва улавливали глутамат в течение 100 миллисекунд – быстрее моргания глаза. Гормоны не способны с такой скоростью перемещаться из кишечника в мозг через кровеносную систему.

По словам коллег Бохоркеса, это открытие может привести к новым способам борьбы с ожирением, пищевыми расстройствами, а также депрессией и аутизмом, которые тоже связаны с дисфункцией пищеварительной системы.