Бактерии делают мышей общительными

Уровень стрессовых гормонов и готовность к социальным контактам зависит от кишечной микрофлоры.

Есть много свидетельств тому, что кишечные бактерии влияют на мозг. Например, мы писали, что бактериальные препараты помогают справиться с послеродовой депрессией, что бактерии стимулируют появление новых нейронов в мозге мышей, что реакция маленьких детей на страшные вещи зависит от их микрофлоры. Но одно дело – увидеть связь между одним и другим, и совсем другое дело – понять, какой механизм тут работает.

Сотрудники Калифорнийского технологического института ставили эксперименты с мышами, которых лишали микрофлоры, а потом предлагали познакомиться друг с другом. Обычно мыши довольно любопытны, при встрече незнакомые мыши  обнюхиваются и начинают вместе возиться: залезают друг другу на голову и т. д. Но если у мышей не было микрофлоры (животных либо с рождения держали в стерильных условиях, чтобы у них в кишечнике никто не завёлся, либо изгоняли бактерий антибиотиками), то такие мыши избегали знакомств и вообще старались держаться поодаль от других.

Такую реакцию у безбактериальных мышей наблюдали и раньше, но теперь исследователи захотели выяснить, что происходит у них в мозге. В статье в Nature говорится, что у мышей без микрофлоры активно работали нейроны в тех отделах мозга, которые связаны с реакцией на стресс. Одновременно у мышей повышался уровень стрессового гормона кортикостерона, синтезирующегося в надпочечниках. Если синтез кортикостерона тем или иным способом подавляли, или блокировали в мозге рецепторы к нему, то общительность к мышам возвращалась.

Реакция надпочечников на стресс зависит от гипофиза и гипоталамуса (все вместе в входят в так называемую гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось). Гипоталамус даёт сигнал гипофизу, тот – надпочечникам, а уже стероидные гормоны надпочечников дают конкретные указания, что делать всему организму, и разным отделам мозга в том числе.

В гипоталамусе есть нейроны, синтезирующие кортиколиберин – гормон, который запускает всю цепочку сигналов. Если активность этих нейронов подавляли, то мыши без микрофлоры переставали сторониться других мышей. И наоборот, если активность нейронов с кортиколиберином стимулировали у обычных мышей, то они начинали избегать социальных контактов, несмотря на нормальную микрофлору.

То есть мыши без микрофлоры становятся необщительными потому, что у них в гипоталамусе повышается активность клеток, запускающих систему стрессовых гормонов – при стрессе общаться не слишком хочется, пусть даже этот стресс – ложный. Исследователям удалось также найти как минимум одну бактерию, Enterococcus faecalis, которая возвращала, так сказать, радость общения – когда её вводили безбактериальным мышам, те снова начинали интересоваться социальной жизнью, а уровень кортикостерона у них падал.

Проблемы с социализацией возникают у людей с разными психоневрологическими болезнями. Возможно, что у них можно с помощью бактериальных препаратов подействовать на гормоны и тем самым вернуть их к нормальной социальной жизни. В конце концов, мы уже как-то рассказывали, что симптомы аутизма у детей и подростков можно ослабить с помощью правильных микробов. Но у мышей и у людей состав микрофлоры отличается, и тут нужно ещё поработать, чтобы в точности узнать, от каких именно бактерий зависит наша реакция на других людей.