В развитии заболеваний желудочно-кишечного тракта и психических расстройств лежат общие генетические механизмы. Такие выводы получены в ходе недавнего исследования китайских ученых, опубликованного в журнале JAMA Psychiatry [1]. Эти результаты не только подтверждают общую генетическую основу оси «кишечник — мозг», но также имеют важные последствия для лечения этих заболеваний одновременно [1].

Ось «кишечник — головной мозг» образована центральной нервной системой (ЦНС), кишечной иннервацией, которая включает внешние волокна вегетативной нервной системы и внутренние нейроны кишечной нервной системы, ось «гипоталамус — гипофиз — надпочечники» и микрофлору кишечника [1].

Внешняя иннервация ЖКТ опосредует связь кишечника с мозгом через блуждающие нервы и спинномозговые волокна. В свою очередь, «проводниками» от мозга к ЖКТ служат эфферентные симпатические и парасимпатические волокна [1].

В 1833 году хирург Уильям Бомонт, наблюдая за желудком через постоянную гастростому, сформированную из-за огнестрельного ранения брюшной полости, первым сообщил, что психические изменения, такие как гнев или страх, влияют на форму и функцию слизистой оболочки желудка. Позже, в 20-м веке, значение блуждающего нерва как связующего звена между мозгом и кишечником было доказано в экспериментах Ивана Петровича Павлова на собаках [1].

Антибиотико-ассоциированная энцефалопатия (ААЭ) — заболевание центральной нервной системы, вызванное применением антибиотиков и подразделяемое на три типа в зависимости от клинических симптомов. ААЭ 1-го типа вызывает судороги и миоклонус, 2-й тип вызывает психиатрические симптомы, а 3-й тип характеризуется мозжечковой атаксией [1].

Блуждающий нерв на 80% состоит из афферентных волокон. Микроорганизмы продуцируют метаболиты, которые достигают подслизистых афферентных нервных рецепторов — через них сигналы идут напрямую в ЦНС. При непрямом пути микроорганизмы стимулируют секрецию серотонина энтероэндокринными клетками, который передает сигналы нервам посредством диффузионного механизма [1].

Кроме того, сигнальные молекулы, высвобождаемые из энтероэндокринных клеток, могут перемещаться по крови, воздействуя на ЦНС. Например, короткоцепочечные жирные кислоты, продуцируемые микроорганизмами, регулируют экспрессию и секрецию глюкагоноподобного пептида-1 через рецептор свободных жирных кислот L-клеток ЖКТ [1]..

Молекулярные структуры кишечных микроорганизмов активируют различные иммунные клетки, особенно клетки врожденного иммунитета — макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки, продуцирующие выработку провоспалительных цитокинов [1].

Интересно, что микробиота кишечника может напрямую вырабатывать нейротрансмиттеры, такие как серотонин, дофамин, адреналин и норадреналин, γ-аминомасляная кислота и ацетилхолин. Но из-за большой молекулярной массы они не могут проходить через гематоэнцефалический барьер. Поэтому нейротрансмиттерам, вырабатываемым на периферии, трудно воздействовать непосредственно на ЦНС [1].

Среди патологических механизмов, способствующих развитию синдрома раздраженного кишечника, выделяют изменения моторики и чувствительности кишечника, нарушения кишечной проницаемости, нейроиммунологическую активацию кишечника и кишечный микробный дисбаланс. Кроме того, хорошо известна связь аномалий микробиома с перенесенными в детстве стрессовыми факторами, например жестоким обращением [1].