ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ КИШКОВОЇ МІКРОБІОТИ НА ВИЩІ ФУНКЦІЇ ГОЛОВНОГО МОЗКУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2025.v.i2.15274Ключові слова:
мікробіота кишечника, дієта, мозкова діяльність, вісь кишечник-мозок, когнітивні функціїАнотація
РЕЗЮМЕ. Мета – проаналізувати сучасні систематичні огляди та дослідження, присвячені впливу дієти на вищу мозкову діяльність через модуляцію кишкової мікробіоти.
Матеріал і методи. Проведено пошук в базах даних PubMed, Scopus та Web of Science серед публікацій за останні 10 років (2014–2024 рр.) за ключовими словами: “gut microbiota”, “diet”, “brain function”, “gut-brain axis”. До огляду включено 25 систематичних оглядів та експериментальних досліджень, що відповідали критеріям: наявність оцінки впливу дієтичних змін на когнітивні функції через зміни мікробіоти.
Результати. Протягом останніх десяти років дослідники все більше звертають увагу на роль кишкової мікробіоти у регуляції мозкових функцій та поведінки. Накопичені докази свідчать, що порушення мікробіоти, наприклад, унаслідок незбалансованої дієти, стресу чи запальних процесів, може сприяти розвитку афективних розладів, включно з депресією. Харчові звички є одним із головних чинників, що визначають склад мікрофлори впродовж життя людини. Встановлено декілька механізмів взаємодії між кишечником і мозком, серед яких мікробні метаболіти, імунні реакції, нейронні та метаболічні процеси. Деякі з цих шляхів можуть піддаватися модифікації через раціон. Зокрема, дієта, багата на пребіотики, пробіотики та поліненасичені жирні кислоти, асоціюється з покращенням когнітивних функцій та зниженням рівня тривожності. У цьому контексті особливої уваги набувають дослідження, які демонструють можливість модуляції психічного здоров’я шляхом корекції мікробіоти – через пробіотики, пребіотики, зміну харчування та вплив на метаболічні шляхи. У перспективі такі підходи можуть доповнити традиційну психіатричну терапію, зокрема при лікуванні депресії.
Висновки. Існує обґрунтована доказова база, яка свідчить про вплив дієти на мозкову діяльність через мікробіоту кишечника. Необхідні подальші дослідження для чіткішого розуміння молекулярних механізмів та визначення ефективних дієтичних інтервенцій для покращення психоневрологічного здоров’я.
Посилання
Gulas E, Wysiadecki G, Strzelecki D, Gawlik-Kotelnicka O, Polguj M. Can microbiology affect psychiatry? A link between gut microbiota and psychiatric disorders. Psychiatr Pol. 2018;52(6):1023–39. DOI: 10.12740/PP/OnlineFirst/81103. DOI: https://doi.org/10.12740/PP/OnlineFirst/81103
Kho ZY, Lal SK. The human gut microbiome – a potential controller of wellness and disease. Front Microbiol. 2018;9:1835. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01835. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01835
Singh R, Zogg H, Wei L, Bartlett A, Ghoshal UC, Rajender S, Ro S. Gut microbial dysbiosis in the pathogenesis of gastrointestinal dysmotility and metabolic disorders. J Neurogastroenterol Motil. 2021;27(1):19–34. DOI: 10.5056/ jnm20149. DOI: https://doi.org/10.5056/jnm20149
Valdes AM, Walter J, Segal E, Spector TD. Role of the gut microbiota in nutrition and health. BMJ. 2018;361:k2179. DOI: 10.1136/bmj.k2179. DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.k2179
Lazar V, Ditu LM, Pircalabioru GG, Gheorghe I, Curutiu C, Holban AM, et al. Aspects of gut microbiota and immune system interactions in infectious diseases, immunopathology, and cancer. Front Immunol. 2018;9:1830. DOI: 10.3389/fimmu.2018.01830. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.01830
Wang Y, Kasper LH. The role of microbiome in central nervous system disorders. Brain Behav Immun. 2014;38:1–12. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbi.2013.12.015
Martin AM, Sun EW, Rogers GB, Keating DJ. The influence of the gut microbiome on host metabolism through the regulation of gut hormone release. Front Physiol. 2019;10:428. DOI: 10.3389/fphys.2019.00428. DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00428
Galland L. The gut microbiome and the brain. J Med Food. 2014;17(12):1261–72. DOI: https://doi.org/10.1089/jmf.2014.7000
Erny D, Hrabě de Angelis AL, Jaitin D, Wieghofer P, Staszewski O, David E, et al. Host microbiota constantly control maturation and function of microglia in the CNS. Nat Neurosci. 2015;18(7):965–77. DOI: 10.1038/nn.4030. DOI: https://doi.org/10.1038/nn.4030
Cox LM, Weiner HL. Microbiota signaling pathways that influence neurologic disease. Neurotherapeutics. 2018;15(1):135–45. DOI: 10.1007/s13311-017-0598-8. DOI: https://doi.org/10.1007/s13311-017-0598-8
Fusco W, Lorenzo MB, Cintoni M, Porcari S, Rinninella E, Kaitsas F, et al. Short-Chain Fatty-Acid-Producing Bacteria: Key Components of the Human Gut Microbiota. Nutrients. 2023;15(9):2211. DOI: 10.3390/nu15092211. DOI: https://doi.org/10.3390/nu15092211
Donoso F, Cryan JF, Olavarría-Ramírez L, Nolan YM, Clarke G. Inflammation, lifestyle factors, and the microbiome–gut–brain axis: relevance to depression and antidepressant action. Clin Pharmacol Ther. 2022. DOI: 0.1002/cpt.2581.
Jenkins TA, Nguyen JC, Polglaze KE, Bertrand PP. Influence of tryptophan and serotonin on mood and cognition with a possible role of the gut–brain axis. Nutrients. 2016;8(1):56. DOI: 10.3390/nu8010056. DOI: https://doi.org/10.3390/nu8010056
Terry N, Margolis KG. Serotonergic mechanisms regulating the GI tract: experimental evidence and therapeutic relevance. Handb Exp Pharmacol. 2017;239:319–42. DOI: 10.1007/164_2016_103. DOI: https://doi.org/10.1007/164_2016_103
Xue C, Li G, Zheng Q, Gu X, Shi Q, Su Y, et al. Tryptophan metabolism in health and disease. Cell Metab. 2023. DOI: 10.1016/j.cmet.2023.06.004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.06.004
Góralczyk-Bińkowska A, Szmajda-Krygier D, Kozłowska E. The Microbiota–Gut–Brain Axis in Psychiatric Disorders. Int J Mol Sci. 2022;23(19):11245. DOI: 10.3390/ijms231911245. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms231911245
Himmerich H, Patsalos O, Lichtblau N, Ibrahim M, Dalton B. Cytokine research in depression: principles, challenges, and open questions. Front Psychiatry. 2019;10:30. DOI: 10.3389/fpsyt.2019.00030. DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00030
Fukui H. Increased intestinal permeability and decreased barrier function: does it really influence the risk of inflammation? Inflamm Intest Dis. 2016;1(3):135–45. DOI: 10.1159/000447252. DOI: https://doi.org/10.1159/000447252
Camilleri M. Leaky gut: mechanisms, measurement and clinical implications in humans. Gut. 2019;68(8):1516–26. DOI: 10.1136/gutjnl-2019-318427. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2019-318427
Horn J, Mayer DE, Chen S, Mayer EA. Role of diet and its effects on the gut microbiome in the pathophysiology of mental disorders. Transl Psychiatry. 2022;12(1):164. DOI: 10.1038/s41398-022-01922-0. DOI: https://doi.org/10.1038/s41398-022-01922-0
Jones B, Daskalakis ZJ, Carvalho AF, Strawbridge R, Young AH, Mulsant BH, et al. Inflammation as a treatment target in mood disorders: review. BJPsych Open. 2020;6(3):e60. DOI: 10.1192/bjo.2020.43. DOI: https://doi.org/10.1192/bjo.2020.43
Sasso JM, Ammar RM, Tenchov R. Gut microbiome–brain alliance: a landscape view into mental and gastrointestinal health and disorders. ACS Chem Neurosci. 2023. DOI: 10.1021/acschemneuro.3c00127. DOI: https://doi.org/10.1021/acschemneuro.3c00127
Lach G, Schellekens H, Dinan TG, Cryan JF. Anxiety, depression, and the microbiome: a role for gut peptides. Neurotherapeutics. 2018;15(1):36–59. DOI: 10.1007/s13311-017-0585-0. DOI: https://doi.org/10.1007/s13311-017-0585-0
Cui L, Li S, Wang S, et al. Major depressive disorder: hypothesis, mechanism, prevention and treatment. Signal Transduct Target Ther. 2024;9:30. DOI: 10.1038/s41392-024-01738-y. DOI: https://doi.org/10.1038/s41392-024-01738-y
Shaw W. Dopamine excess and/or norepinephrine and epinephrine deficiency in autistic patients due to prenatal and/or postnatal deficiency of dopamine beta-hydroxylase. J Orthomol Med. 2021;36.
