Кишечные бактерии влияют на регуляцию сна через фрагменты, проникающие в мозг
Учёные обнаружили, что фрагменты бактерий, мигрирующие из кишечника в мозг, могут играть ключевую роль в регуляции сна. Это открытие позволяет предположить, что древнейшие и наиболее базовые микроорганизмы в нашем теле имеют решающее значение в определении того, когда нам пора спать. Эти фрагменты состоят из химического вещества под названием пептидогликан, который является компонентом клеточных стенок бактерий в пищеварительной системе. Предыдущие исследования на животных уже указывали на то, что пептидогликан может проникать в центральную нервную систему и влиять на поведение.
В ходе нового исследования нейробиологи Эрика Инглиш и Джеймс Крюгер из Университета штата Вашингтон провели эксперименты на мышах и установили, что уровень пептидогликана в мозге меняется в течение дня, достигая минимума в утренние часы. Когда мышей лишали сна, состав пептидогликана в различных отделах мозга отличался от обычного уровня. Активность генов, связанных с этим веществом, также изменялась. В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что вещества, вырабатываемые кишечными бактериями, могут влиять на сон, и, в свою очередь, сами находятся под влиянием процессов сна.
Хотя в этой области предстоит ещё многое изучить и прояснить, полученные данные представляют убедительные доказательства существования определённой связи. Как отмечает Джеймс Крюгер, внутри нас живёт целое сообщество микробов, эволюционная история которых насчитывает миллиарды лет. Учёные выдвигают гипотезу, что эволюция сна началась ещё в глубокой древности с цикла активности и покоя у бактерий, и молекулы, управлявшие этим процессом, связаны с теми, что регулируют наше состояние сегодня.
Результаты этого исследования подтверждают гипотезу, разрабатываемую в Университете штата Вашингтон, о том, что наш микробиом играет важную роль в регуляции сна, аппетита, полового влечения и других базовых потребностей. Этот подход называется «холобионтным условием» сна, идея которого заключается в том, что как отдельные микробы в нашем теле, так и главный командный центр — мозг — играют свои роли в сигнализации о необходимости заснуть или проснуться. Эрика Инглиш подчёркивает, что сон — это процесс, происходящий с разной скоростью на различных уровнях клеточной и тканевой организации, и он становится возможным благодаря широкой координации.
Всё больше исследований проливают свет на то, как кишечник и мозг взаимодействуют для поддержания здорового функционирования организма. Например, состав микробиоты связывают с бессонницей и нейродегенеративными заболеваниями, что демонстрирует сложное взаимодействие между этими частями тела. Наука постепенно продвигается в понимании многообразных факторов, управляющих нашей потребностью вовремя заснуть и восстановить силы, от воздействия дневного света и циркадных ритмов до таких молекул, как пептидогликан. Как заключает Эрика Инглиш, сейчас, когда мир осознал, насколько важны микробы не только для болезней, но и для здоровья, наступает очень захватывающее время для расширения нашего понимания того, как мы общаемся с нашими микробами и как они общаются с нами.
Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Neuroscience.
Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/kishechnye-bakterii-vliyajut-na-regulyaciju-sna-cherez-fragmenty-pronikajushhie-v-mozg/