Вчені розкрили таємницю, яка може кардинально змінити підхід до лікування синдрому подразненого кишківника (СПК). Дослідники з Гетеборзького університету, однієї з провідних освітніх та наукових установ Швеції, зробили значне відкриття: виявили, що два специфічні кишкові мікроорганізми – Limosilactobacillus mucosae та Ligilactobacillus ruminis – самостійно продукують серотонін. Ця речовина, як виявилося, відіграє вирішальну роль у захисті кишківника від запалень та пошкоджень, відкриваючи нові горизонти для розробки інноваційних терапевтичних стратегій.
Серотонін, який часто називають “гормоном щастя”, найчастіше асоціюється з діяльністю мозку, де він виконує роль найважливішого хімічного посередника – нейротрансмітера, впливаючи на настрій, сон та інші мозкові процеси. Проте його значення для травної системи є не меншим. Більшість – до 95% – серотоніну в нашому організмі виробляється саме в кишківнику, де він відіграє провідну роль у регуляції кишкових рухів через ентеральну нервову систему. Ця система, яку іноді називають “другим мозком”, є складною мережею нейронів, що пронизує стінки травного тракту і функціонує відносно незалежно від центральної нервової системи. Хоча попередні дослідження вже вказували на вплив кишкових бактерій на кількість серотоніну, що продукується організмом людини, дотепер було невідомо, що самі мікроби мають спроможність самостійно синтезувати цю біологічно активну речовину. Раніше вважалося, що вироблення серотоніну в кишківнику є переважно функцією ентерохромафінних (EC) клітин, які знаходяться у слизовій оболонці кишкової стінки.
«Неймовірно захоплююче, як кишкові бактерії можуть виробляти біоактивні сигнальні молекули, що впливають на здоров’я», – прокоментував співавтор дослідження Фредрік Бекхед, професор молекулярної медицини з Сальгренської академії при Гетеборзькому університеті. Це відкриття додає глибини до нашого розуміння складної взаємодії між мікробіомом та фізіологією людини.
Сам синдром подразненого кишківника (СПК) є дуже поширеним шлунково-кишковим розладом, точна причина якого досі невідома. Однак вже давно встановлено, що мікробіом кишківника та серотонін відіграють значну роль у його розвитку.
Нові горизонти для лікування СПК
«Наші результати вказують на те, що певні кишкові бактерії можуть виробляти біоактивний серотонін, і таким чином відігравати важливу роль у здоров’ї кишківника, а також відкривають нові шляхи для лікування функціональних шлунково-кишкових розладів, таких як СПК», – підкреслив Магнус Сімрен, професор медичної гастроентерології Сальгренської академії при Гетеборзькому університеті.
Експериментальні підтвердження та подальші перспективи
Щоб перевірити ці гіпотези, дослідники провели експерименти на безмікробних мишах, тобто таких, у яких повністю відсутня мікрофлора, і які страждали від дефіциту серотоніну. Після введення L. mucosae та L. ruminis спостерігалося не лише збільшення рівнів цієї сигнальної речовини, але й зростання щільності нервових клітин у товстій кишці. Крім того, бактерії нормалізували час кишкового транзиту, налагоджуючи дисфункціональні рухи кишківника, що є поширеною проблемою при СПК.
Дослідники також виявили, що у людей, які страждають на СПК, рівень L. mucosae у калі – що є відображенням складу кишкової мікрофлори – був нижчим, ніж у здорових осіб. Бактерія L. mucosae також володіє особливим ферментом, який є життєво необхідним для вироблення серотоніну.
«Наші висновки свідчать, що кишкові бактерії можуть формувати сигнальні речовини, такі як серотонін, що може бути надзвичайно важливим для розуміння того, як кишківник та його мешканці впливають на наш мозок та поведінку», – додав професор Бекхед.
Результати дослідження також підказують, що синтез серотоніну мікробіомом може вимагати взаємодії двох або більше бактерій. Це означає, що L. mucosae та L. ruminis можливо працюють разом для його вироблення, і це явище потребує подальшого глибокого вивчення.
Незважаючи на це, саме відкриття вказує на перспективний напрямок для досліджень у сфері нових стратегій лікування СПК, які базуватимуться на кишкових мікробах. «Ми ідентифікували коізольовані штами L. mucosae та L. ruminis людини, які синтезують серотонін in vitro та модулюють рівні ентерального серотоніну, ентеральну іннервацію та час кишкового транзиту in vivo», – зазначають вчені. «Майбутні дослідження можуть вивчити, чи можуть бактерії, що продукують серотонін, сприяти фізіологічним рівням серотоніну у пацієнтів, які страждають від дисфункціональної моторики кишківника».
Щодо самих бактерій – L. mucosae був випадково відкритий у свиней у 2000 році, тоді як про L. ruminis відомо ще з 1960-х років. Обидва вони належать до роду Lactobacillus, багато видів якого зустрічаються у ферментованих продуктах, таких як йогурт, кефір та квашена капуста, відомих своїм позитивним впливом на травлення. Однак потенціал саме цих двох серотонін-продукуючих штамів у раціоні людини досі не до кінця вивчений.
Результати цього знакового дослідження були опубліковані у престижному журналі Cell Reports.
