Биологический след социофобии обнаруживается в кишечнике

Новое исследование, опубликованное в Journal of Affective Disorders, предоставляет доказательства того, что микробиом кишечника может играть функциональную роль в развитии социального тревожного расстройства. Исследование показало, что пересадка кишечных бактерий от подростков с социальным тревожным расстройством новорожденным крысам вызывала у них тревожное поведение и изменяла химический состав мозга животных. Эти результаты позволяют предположить, что определённые изменения в работе оси “кишечник-мозг” могут способствовать развитию социального тревожного расстройства в подростковом возрасте.

Социальное тревожное расстройство (социофобия) – распространенное психическое заболевание, характеризующееся сильным и стойким страхом перед социальными ситуациями и негативной оценкой со стороны окружающих. Хотя существуют психологические методы лечения и лекарственные препараты, они эффективны не для каждого пациента.

Это побудило ученых исследовать альтернативные биологические системы, которые могут способствовать возникновению этого расстройства. Важной областью интереса стала ось “кишечник-мозг”. Этот термин обозначает двустороннюю сеть коммуникации между желудочно-кишечным трактом и центральной нервной системой.

Предыдущие исследования связывали отличия в микробиоте кишечника с различными психическими расстройствами, включая депрессию и расстройства аутистического спектра.

Хотя более ранние наблюдения показали, что у людей с социальной тревожностью микрофлора кишечника может отличаться от микрофлоры здоровых людей, оставалось неясным, вызывают ли эти микробные различия симптомы или являются лишь следствием расстройства. Команда исследователей под руководством Цзинхуна Чена из Медицинской школы Шанхайского университета Цзяо Тун попыталась выйти за рамки простой корреляции, используя экспериментальную модель для проверки причинно-следственной связи. Они сосредоточились на подростковом возрасте, потому что это критический период для развития мозга и часто именно в этот период впервые проявляются симптомы социофобии.

“Наше исследование было продиктовано как насущной клинической необходимостью, так и убедительным научным вдохновением”, – объясняет соавтор исследования Джунью Лай, сотрудник исследовательской лаборатории Чена.

“Во-первых, реальная проблема: социальное тревожное расстройство является распространенным и часто приводящим к инвалидизации состоянием, которое обычно возникает в подростковом возрасте. Как врачи и исследователи, мы давно заметили, что современные методы лечения первой линии, такие как фармакотерапия и психотерапия, часто демонстрируют ограниченную эффективность и подходят не каждому ребенку. Нам срочно нужны новые терапевтические подходы, которые были бы более безопасными и доступными”.

“Во-вторых, в значительной степени мы черпали вдохновение в концепции ”ось кишечник-мозг”, в частности из важных исследований, связывающих микробиоту кишечника с патогенезом расстройств аутистического спектра”, – объясняет Лай. “Видя, насколько велико влияние кишечника на развитие аутизма, мы задались вопросом: может ли подобное нарушение микробиома кишечника быть причиной социального тревожного расстройства?”

“Этот вопрос побудил нас изучить, отличается ли микрофлора кишечника у пациентов с социальным тревожным расстройством”.

“Мы надеемся, что, подтвердив эту связь, мы сможем проложить путь к новому поколению методов лечения – вмешательствам, направленным на поддержание здоровья кишечника”.

“Мы считаем, что это может предложить более экономичное, безопасное и устойчивое долгосрочное решение для лечения симптомов социального тревожного расстройства, что в конечном итоге улучшило бы качество жизни молодых пациентов”.

Для проведения исследования группа ученых набрала 40 подростков с диагнозом “социальное тревожное расстройство” в Шанхайском центре психического здоровья и в местных сообществах. Они также привлекли 32 здоровых участника для контрольной группы, которые были подобраны по возрасту и полу. Исследователи установили строгие критерии отбора, чтобы исключить влияние других факторов на результаты.

Все участники с социальной тревожностью переживали свой первый эпизод расстройства, не имели других сопутствующих психических заболеваний и никогда не принимали психотропные препараты. Команда собрала образцы кала у всех участников для анализа генетического состава их кишечной микрофлоры.

Исследователи использовали метод трансплантации фекальной микробиоты, чтобы проверить влияние этих бактерий на развитие мозга. Они объединили образцы фекалий из группы с тревожным расстройством и здоровой группы в два отдельных состава.

Затем они вводили эти суспензии микробиоты новорождённым крысятам с первого дня жизни и ежедневно, пока крысы не достигли позднего подросткового возраста. Этот метод отличается от многих аналогичных исследований, в которых используются взрослые крысы, получавшие антибиотики для уничтожения их естественной бактериальной флоры. Авторы решили заразить новорожденных крыс бактериями, чтобы имитировать естественный процесс развития и избежать потенциальных побочных эффектов высоких доз антибиотиков, которые сами по себе могут вызывать тревожность у грызунов.

Когда крысы достигли подросткового возраста, исследователи оценили их состояние с помощью серии поведенческих тестов.

Для оценки общей тревожности и двигательной активности они использовали тест «открытое поле». В этом тесте тревожные животные обычно держатся стен и избегают центра арены.

Исследователи также использовали приподнятый крестообразный лабиринт, состоящий из открытых и закрытых рукавов, расположенных над землей. Крысы с низким уровнем тревожности обычно исследуют открытые рукава, в то время как тревожные крысы предпочитают безопасность закрытых пространств. Наконец, команда использовала трехкамерный социальный тест для измерения общительности и предпочтения социальной новизны. В этом тесте учитывается, сколько времени крыса проводит, общаясь с незнакомой крысой, по сравнению с пустой клеткой или знакомой крысой.

Анализ образцов человеческой микробиоты показал, что состав кишечной микробиоты у подростков с социальной тревожностью отличался от такового у здоровых подростков в контрольной группе. Несмотря на то, что общее разнообразие бактериального сообщества было схожим, отдельные роды бактерий значительно различались. В группе с повышенной тревожностью был отмечен более высокий уровень представителей рода Prevotella и более низкий уровень Parasutterella.

“В отличие от исследований аутизма, где в составе микробиоты кишечника часто наблюдаются резкие структурные сдвиги, изменения, которые мы наблюдали у пациентов с социальной тревожностью, казались относительно незначительными”, – говорит Лай. “Изначально это вызвало у нашей команды сомнения по поводу того, были ли эти микробные различия достаточными для развития патологии. Однако результаты, полученные на наших животных моделях, стали убедительным и обнадеживающим поворотным моментом”.

Результаты поведенческих исследований на крысах отражали клиническую картину, наблюдаемую у людей.

Крысы, которым вводили микробиоту от пациентов с социальной тревожностью, демонстрировали явные признаки тревожного поведения.

В тесте «открытое поле» эти крысы проводили меньше времени, исследуя центральную зону, по сравнению с контрольной группой.

Аналогичным образом, в приподнятом крестообразном лабиринте крысы, подверженные тревожному воздействию, реже заходили в открытые рукава. В социальном тестировании эти крысы продемонстрировали снижение предпочтения к социальной новизне. Хотя они по-прежнему взаимодействовали с другими крысами, они не проявляли типичного для них интереса к новой, незнакомой крысе по сравнению с той, которую они уже встречали. Это указывает на потенциальный дефицит в обработке социальной информации.

После поведенческих тестов исследователи проанализировали медиальную префронтальную кору крыс. Эта область мозга играет важную роль в регулировании эмоций и обработке социальной информации.

Анализ выявил отчетливые метаболические изменения в мозге крыс, зараженных бактериями, вызывающими тревожность. Исследователи выявили изменения в нескольких метаболитах, включая снижение уровня бета-каротина и изменения в таких аминокислотах, как треонин и аспарагиновая кислота. Исследователи отметили, что снижение количества Parasutterella в кишечнике было связано с изменениями в метаболизме холестерина и желчных кислот. Эти метаболические сдвиги в мозге коррелировали с тревожным поведением, наблюдавшимся во время тестирования.

“Наиболее важным выводом является то, что социальное тревожное расстройство, по-видимому, имеет отчетливый биологический след в кишечнике”, – объясняет Лай.

“Наше исследование подтвердило, что состав кишечной микробиоты у подростков с социофобией отличается от состава микробиоты у здоровых сверстников”.

“Что еще более важно, мы обнаружили, что это не просто корреляция. Когда мы пересадили эту “микробиоту, связанную с тревожностью”, крысам, животные начали проявлять тревожное поведение и социальный дефицит, отражающие симптомы, наблюдаемые у людей. Мы даже наблюдали специфические метаболические изменения в медиальной префронтальной коре – области мозга, критически важной для обработки социальной информации. Это убедительное доказательство того, что ось “кишечник-мозг” играет функциональную роль в развитии социальной тревожности».”.

Это исследование имеет некоторые ограничения, влияющие на интерпретацию его результатов. Все участники были подростками из китайской народности хань, то есть полученные результаты могут быть неприменимы к взрослым или людям других национальностей. Исследование выявило изменения в бактериальном сообществе в целом, но не определило конкретные штаммы бактерий или метаболиты, ответственные за поведенческие эффекты. Кроме того, исследователи не измеряли маркеры иммунной системы или системы реагирования на стресс, которые, вероятно, участвуют в передаче сигналов из кишечника в мозг.

“Я хочу предельно ясно объяснить, что это значит – и чего это пока не значит”, – говорит Лай. “Мы еще не нашли „волшебную таблетку“: мы еще не определили конкретные бактерии или метаболиты, ответственные за эти изменения. Мы знаем, что сообщество бактерий оказывает влияние, но мы не знаем точных „ключевых игроков“””.

“Наше исследование было сосредоточено на подростках ханьского происхождения, не получавших лечения, чтобы обеспечить чистоту экспериментальной базы”.

“Нам нужны дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, применимы ли эти результаты к взрослым, другим этническим группам или более широкому кругу населения”.

Картина все еще неполна: мы еще не до конца определили, как это взаимодействует с другими системами организма, такими как иммунная система или гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (стресса)”.

Будущие исследования должны будут устранить эти пробелы путем изучения более крупных и разнообразных групп населения. Авторы планируют изучить конкретные виды бактерий, которые вызывают эти изменения, а также исследовать промежуточные пути, такие как передача иммунных сигналов. Несмотря на то, что результаты являются многообещающими для понимания биологии социальной тревожности, они пока не дают оснований для разработки клинических методов лечения.

“Наше текущее исследование – это только начало, и признание наших ограничений напрямую указывает нам на будущие направления исследований”, – объясняет Лай. “Мы наметили три ключевых этапа”.

“Во-первых, мы стремимся перейти от “сообщества” к “специфичности”. В этом исследовании мы наблюдали влияние всего сообщества кишечной микробиоты. Однако, как отмечено ограничениях, мы еще не определили конкретные бактериальные таксоны или точные метаболиты, ответственные за наблюдаемые эффекты.  Наш следующий шаг – выделить и идентифицировать конкретных “ключевых игроков” – будь то конкретный штамм бактерий или конкретный побочный продукт метаболизма, – которые непосредственно влияют на метаболические изменения, которые мы наблюдали в медиальной префронтальной коре”.

“Во-вторых, мы планируем составить полную карту ”коммуникационной магистрали” между кишечником и мозгом”, – говорит Лай.

“Хотя мы подтвердили конечную точку (метаболические изменения в медиальной префронтальной коре) и начальную точку (дисбактериоз кишечника), в нашем текущем исследовании не были всесторонне изучены промежуточные пути, такие как иммунная система или гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось. В будущих исследованиях мы намерены интегрировать эти системные факторы, чтобы полностью понять, как сигналы из кишечника достигают мозга – через активацию иммунной системы, гормональные пути или прямые нейронные пути”.

“Наконец, нам нужно проверить обобщаемость наших результатов. Наша текущая выборка состояла исключительно из подростков ханьского происхождения, не получавших лечения. Чтобы убедиться в универсальности наших результатов, мы планируем расширить наше исследование на более крупные и разнообразные группы населения, включая разные возрастные группы и этнические группы. Это поможет нам определить, являются ли обнаруженные нами механизмы взаимодействия кишечника и мозга одинаковыми у всех пациентов с социальным тревожным расстройством или специфичными для определенных этапов развития”.

 

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога