Modern concepts of the use of psychobiotics in the treatment of anxiety and depressive disorders

Full Text

Введение. Тревожно-депрессивные расстройства (ТДР) занимают одно из ведущих мест среди психических нарушений, существенно ухудшая качество жизни пациентов и повышая риск развития соматических заболеваний. В современных реалиях ТДР демонстрируют тенденцию к росту, что заставляет учёных разрабатывать новые терапевтические стратегии и оценивать их эффективность в клинических испытаниях. Стандартные методы лечения, включая антидепрессанты и когнитивно-поведенческую терапию, эффективны не для всех пациентов и могут сопровождаться побочными эффектами. В связи с этим актуальной задачей современной медицины является поиск новых подходов к терапии ТДР.

В последние годы растет интерес к роли микробиома кишечника в регуляции психического здоровья. Психобиотики – это пробиотические микроорганизмы, которые оказывают благоприятное влияние на центральную нервную систему через ось «кишечник-мозг». Исследования показывают, что они способны модулировать уровень нейромедиаторов, снижать воспаление и оказывать анксиолитическое и антидепрессивное действие. Это открывает перспективы использования психобиотиков как вспомогательной или альтернативной терапии ТДР, особенно у пациентов, плохо реагирующих на традиционные методы лечения.

Целью работы является анализ современных представлений о механизмах действия психобиотиков, их влияния на тревожно-депрессивные расстройства и оценка перспектив их внедрения в клиническую практику.

Материалы и методы исследования. Поиск и анализ современных публикаций по данной теме.

Результаты исследования. Ось «мозг-кишечник» представляет собой сложную систему двунаправленной связи между кишечником и центральной нервной системой (ЦНС).

Указанная ось использует 4 основных носителя информации для связи между кишечником и мозгом: нейронные связи, иммунные реакции, эндокринные взаимодействия и микробные факторы [1].

Энтеральная нервная система (ЭНС) и блуждающий нерв обеспечивают нейронные связи, передавая сигналы от сенсорных рецепторов кишечника в ЦНС и регулируя моторику, секрецию и воспаление. Иммунные реакции кишечника играют важную роль, так как кишечник является крупнейшим иммунным органом. Например, липополисахариды (ЛПС) из бактерий могут вызвать нейровоспаление и депрессию [2]. Кишечные гормоны (грелин, холецистокинин, пептид YY и глюкагоноподобный пептид-1) регулируют аппетит, метаболизм и стресс, влияя на гипоталамо-гипофизарно-адреналовую систему.  Микрофлора кишечника и её метаболиты (короткоцепочечные жирные кислоты, ГАМК, серотонин, дофамин) взаимодействуют с нервной системой и могут влиять на поведение.

Механизмы развития депрессии, связанные с микробиотой кишечника, охватывают несколько важных аспектов. Нарушение баланса микробиоты, известное как дисбиоз, может приводить к повышению уровня провоспалительных цитокинов, таких как IL-6, TNF-α и CRP. Эти молекулы могут проникать в центральную нервную систему через кровоток или активировать вегетативную нервную систему, особенно блуждающий нерв, что инициирует воспаление в мозге. Хроническое воспаление связано с ТДР, поскольку оно нарушает нейротрансмиссию, влияет на работу нейронов и может привести к ухудшению настроения и когнитивных функций.

Другим важным механизмом является снижение синтеза серотонина. Около 90% серотонина, нейромедиатора, который регулирует настроение, вырабатывается в кишечнике. Изменения в составе микробиоты могут снижать способность кишечных бактерий производить или метаболизировать серотонин. Это может приводить к дефициту серотонина в мозге, что является одной из теорий развития депрессии. Исследования показывают, что дефицит серотонина тесно связан с тревожно-депрессивными состояниями [3]. Также некоторые бактерии производят вещества, которые влияют на уровень ГАМК, нейротрансмиттера с тормозным действием на нервную систему. Дисбаланс в производстве этих нейротрансмиттеров может вызывать такие симптомы, как тревожность, апатия и снижение мотивации. Кроме того, дисбиоз может нарушать барьерную функцию кишечника, что приводит к состоянию, известному как "синдром дырявого кишечника". В этом случае токсины и патогенные микробы могут попадать в кровоток, вызывая системное воспаление. Эти токсичные вещества могут проникать в мозг, активируя воспалительные механизмы, которые способствуют развитию ТДР. Наконец, микроорганизмы кишечника производят короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), такие как бутират, которые обладают противовоспалительным действием и могут оказывать положительное влияние на работу мозга. Если этот процесс нарушается, это может способствовать воспалению и дисфункции мозга, что является еще одним механизмом, через который микробиота может влиять на развитие депрессии [4].

В стрессовых ситуациях, когда уровни адреналина и норадреналина повышаются, эти нейромедиаторы могут негативно влиять на состав кишечной микробиоты, способствуя росту и повышению вирулентности условно-патогенных микроорганизмов. Они влияют на снижение выработки иммуноглобулина A (IgA), активируют перистальтику кишечника и способствуют выделению желчи, что, в свою очередь, ведет к увеличению количества анаэробных бактерий, таких как Bacteroides, а также росту патогенной микрофлоры [5].

Психобиотики включают в себя два основных компонента: полезные бактерии (пробиотики) и факторы, поддерживающие жизнь бактерий (пребиотики). Эти компоненты в комплексе влияют на взаимоотношения между бактериями и мозгом, оказывая антидепрессивное и анксиолитическое действие.

Основными штаммами психобиотиков являются: Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus rhamnosus, Streptococcus thermophilus, Bacillus subtilis и Akkermansia muciniphila.

Недавно исследователи обнаружили конкретный механизм взаимодействия психобиотиков с нервной системой [6]. Это происходит через экзоцитоз бактериальных внеклеточных везикул, которые содержат различные биоактивные молекулы, такие как белки, липиды и РНК. Эти везикулы могут проникать в кровоток и достигать мозга, модулируя его активность и нейропластичность. Они также влияют на иммунные процессы, снижая уровень воспаления, которое часто связано с ТДР. Через внеклеточные везикулы психобиотики помогают поддерживать баланс микробиоты кишечника, что важно для нормализации функций мозга. В дополнение, везикулы могут воздействовать на нейротрансмиттеры, такие как серотонин и ГАМК, восстанавливая их баланс и улучшая психоэмоциональное состояние.

Проводились многочисленные исследования на крысах, в которых было показано, что пробиотическая смесь, содержащая Lactobacillus helveticus, Bifidobacterium longum, Lactococcus lactis и Streptococcus thermophilus, уменьшала тревожное и депрессивноподобное поведение, сопровождаясь изменениями в уровнях определенных метаболитов.

Недавние исследования подтвердили благоприятное влияние внеклеточных везикул (ВВ) от психобиотиков на центральную нервную систему. Чой и др. показали, что везикулы, полученные от Lactobacillus plantarum, снижали депрессивноподобное поведение у мышей, повышая уровень нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) в гиппокампе. Это доказало терапевтический потенциал ВВ в лечении депрессии. Затем было показано, психобиотики, такие как Bacillus subtilis и Akkermansia muciniphila, также имеют антидепрессивный эффект и восстанавливают уровни BDNF. Однако L. plantarum продемонстрировал наибольшую эффективность, что связано с выраженным снижением числа лактобацилл в микробиоте кишечника, вызванным стрессом [7].

Учёные также выяснили, что Bifidobacterium и подобные ему штаммы могут существенно снижать уровни депрессии у пациентов, что подчеркивает необходимость дальнейших исследований этой перспективной стратегии для профилактики и лечения депрессии [8].

На российском рынке доступен психобиотик Бифистим® Антистресс (Испания), содержащий запатентованный штамм Lactobacillus plantarum DR7.  Он способствует росту полезных кишечных бактерий, повышает уровень серотонина и норадреналина, снижает воспаление и уровень кортизола. В клинических исследованиях на 111 пациентах с депрессией и тревогой показано, что Бифистим® Антистресс значительно снижает стресс и тревожность по шкале DASS-42, улучшает когнитивные функции и снижает уровень провоспалительных цитокинов [9].

Заключение. Современные исследования подтверждают важность оси «мозг-кишечник» в патогенезе тревожно-депрессивных расстройств, где микробиота кишечника играет ключевую роль. Нарушение баланса микробиоты, дисбиоз, способствует воспалению, снижению уровня серотонина и других нейротрансмиттеров, что может быть связано с развитием депрессии и тревожности. Психобиотики, через модуляцию микробиоты и влияние на нейротрансмиттерные пути, такие как серотонин и ГАМК, могут существенно улучшать психоэмоциональное состояние пациентов. Внеклеточные везикулы психобиотиков, такие как Lactobacillus plantarum, оказывают терапевтическое действие, снижая депрессивные симптомы и повышая уровень нейротрофического фактора головного мозга (BDNF). Применение психобиотиков, таких как Bifidobacterium и их комбинации с другими полезными бактериями, доказано эффективно в клинических исследованиях для лечения депрессии, тревожности и улучшения когнитивных функций. Результаты подтверждают перспективность психобиотиков как дополнение к традиционным методам лечения тревожно-депрессивных расстройств, требующие дальнейших исследований для их внедрения в клиническую практику.

About the authors

Stanislav Nikolaevich Khaustov

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko 

Author for correspondence.
Email: stas.khaustov2005@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-6328-6463
SPIN-code: 7152-0760

Student

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, st. Studencheskaya, 10

Grigorii Alekseevich Iurin

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko 

Email: iuring@icloud.com
ORCID iD: 0009-0003-2206-913X
SPIN-code: 4732-1797

Student

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, st. Studencheskaya, 10

Natalya Vladimirovna Trofimova

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko 

Email: poloska_nt@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-0201-7095
SPIN-code: 1072-4389

Candidate of Pedagogical Sciences, assistant of the Department of Microbiology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, st. Studencheskaya, 10

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.