Кишечник и болезнь Паркинсона: что известно об оси «кишечник – мозг»

Связь между кишечником и нервной системой в последние годы стала одним из активно изучаемых направлений в исследованиях болезни Паркинсона.

Интерес к этой теме возник не случайно. У многих людей с болезнью Паркинсона нарушения работы желудочно-кишечного тракта появляются задолго до первых двигательных симптомов. Особенно часто встречаются запоры, замедленное опорожнение желудка и, как следствие, вздутие и другие нарушения пищеварения. Запор у части пациентов может предшествовать тремору, скованности и замедленности движений на несколько лет.

Но означает ли это, что болезнь Паркинсона «начинается в кишечнике»? Может ли питание влиять на заболевание? И действительно ли кишечник можно назвать «вторым мозгом»?

Разберемся, что сегодня известно науке.

Почему кишечник называют «вторым мозгом»

Физиологическая регуляция деятельности желудочно-кишечного тракта опосредована через вегетативную нервную систему, которая представлена симпатической, парасимпатической и метасимпатической нервной системами. Метасимпатическая или как ее принято называть – энтеральная нервная система, образована сетью нервных сплетений, которые расположены в мышечном (Ауэрбаховское сплетение), подслизистом (Мейснеровское сплетение), а также в подсерозном (Воробьёвское сплетение) слоях желудочно-кишечного тракта. 

Она регулирует:

• моторику (кинетику) кишечника;
• секрецию пищеварительных веществ;
• кровоснабжение кишечной стенки;
• взаимодействие с иммунной системой;
• передачу сигналов между кишечником и центральной нервной системой.

Поэтому выражение «второй мозг» – скорее популярная метафора, чем медицинский термин.

Кишечник действительно участвует в выработке и обмене большого количества биологически активных веществ. Например, значительная часть серотонина и мелатонина образуется в желудочно-кишечном тракте с помощью собственного микробиома.

Но важно понимать: серотонин, мелатонин и другие нейротрансмиттеры, образующийся в кишечнике, используется только для регуляции деятельности самого пищеварительного тракта и, скорее, могут оказывать второстепенную роль на регуляцию синтеза данных нейромедиаторов ЦНС. Это объясняется повышенным контролем гематоэнцефалического барьера, который избирательно пропускает необходимые биомолекулы в нервную ткань.

Поэтому формулировка: «в кишечнике вырабатывается больше нейромедиаторов, чем в головном мозге» – слишком упрощенная.

Гораздо точнее сказать, что кишечник обладает собственной нервной системой и активно обменивается сигналами с головным мозгом.

Что такое ось «кишечник – мозг»

Первое научно-обоснованное предположение о существовании оси “кишечник-мозг” сформулировал шотландский врач Роберт Уитт в 1765 году, а в 1998 году американский профессор Майкл Гершон ввёл термин “второй мозг”.  Ось «кишечник – мозг» – это система двусторонней связи между желудочно-кишечным трактом и центральной нервной системой.

В нее входят сразу несколько механизмов:

• блуждающий нерв;
• энтеральная нервная система;
• иммунная система;
• нейроэндокринные коммуникации;
• метаболические коммуникации с микробиомом кишечника;
• сигнальные системы (например активация воспалительных механизмов);
• регуляция обмен веществ.

Мозг способен влиять на кишечник – например, стресс может менять моторику желудочно-кишечного тракта.

И наоборот, процессы в кишечнике могут воздействовать на нервную систему через нервные, иммунные и метаболические сигналы.

Именно поэтому правильнее говорить о двусторонней связи, а не о движении информации только «из кишечника в мозг».

Почему эта связь интересна при болезни Паркинсона

Болезнь Паркинсона традиционно относится к группе нейродегенеративных заболеваний, двигательные и немоторные симптомы которого, связаны, прежде всего, с потерей дофамин-продуцирующих нейронов.

Однако сегодня понятно, что на развитие болезни Паркинсона могут повлиять и другие причины, которые также участвуют и в течении и прогрессировании самого заболевания.

Изменения обнаруживаются и в периферической нервной системе, включая нервные структуры кишечника. Исследователи также находят в желудочно-кишечном тракте патологические формы белка α-синуклеина, который играет важную роль в развитии и прогрессировании болезни Паркинсона.

Это привело к гипотезе, что у части пациентов патологический процесс может начинаться за пределами головного мозга и со временем распространяться по нервной системе.

Но пока это именно одна из моделей развития заболевания, а не универсально доказанный механизм для всех пациентов.

Что такое α-синуклеин

α-синуклеин – белок, который в норме присутствует в нервных клетках коры головного мозга, гиппокампе и черной субстанции среднего мозга и участвует в работе синапсов м передаче нервных импульсов.

При болезни Паркинсона часть молекул α-синуклеина может изменять структуру (тельца Леви) и образовывать патологические скопления.

Такие скопления приводят к деградации и ранней гибели дофаминергических нейронов, запуская процессы нейродегенерации и формированием характерных симптомов болезни Паркинсона. 

Поскольку α-синуклеин обнаруживают не только в головном мозге, но и в нервных структурах кишечника, возник вопрос:

может ли патологический процесс распространяться из кишечника к мозгу?

Какую роль играет блуждающий нерв

Одним из главных каналов связи между кишечником и мозгом является блуждающий нерв.

Он передает сигналы между внутренними органами и центральной нервной системой и участвует в регуляции пищеварения, сердечного ритма и других функций.

Эксперименты на животных показали, что патологические формы α-синуклеина при определенных условиях могут распространяться вдоль нервных путей от кишечника в направлении к мозгу. В медицинской литературе такой путь именуется как – ретроаксональный транспорт блуждающего нерва. В ряде экспериментальных моделей перерезка блуждающего нерва ограничивала такое распространение.

Эпидемиологические исследования людей, перенесших ваготомию – операцию с пересечением ветвей блуждающего нерва, – также дали интересные результаты. Некоторые работы выявляли снижение риска болезни Паркинсона после определенных видов ваготомии.

Однако результаты таких наблюдений не всегда совпадают, и они не доказывают, что болезнь Паркинсона обычно распространяется из кишечника по блуждающему нерву.

Поэтому сегодня это важная научная гипотеза, но не основание для каких-либо лечебных вмешательств на блуждающем нерве.

Может ли болезнь Паркинсона начинаться в кишечнике

Иногда используется модель, согласно которой у части пациентов патологический процесс может сначала возникать в периферических тканях, в том числе в кишечнике, а затем распространяться к центральной нервной системе.

Это может помочь объяснить, почему некоторые немоторные симптомы возникают раньше двигательных.

Например:

• нарушения опорожнения кишечника запоры;
• нарушения обоняния;
• расстройства сна;
• другие изменения работы вегетативной нервной системы (ортостатическая дисрегуляция).

Однако болезнь Паркинсона очень неоднородна.

У разных людей заболевание может развиваться различными путями. Поэтому утверждать, что:

«Паркинсон начинается в кишечнике»

для всех пациентов неправильно.

Более корректно:

у части людей желудочно-кишечный тракт может участвовать в ранних этапах патологического процесса.

Что происходит с микробиомом при болезни Паркинсона

Микробиом – это сообщество микроорганизмов, живущих в организме человека. Кишечный микробиом участвует в:

• переработке пищи;
• образовании ряда метаболитов;
• поддержании слизистой кишечника;
• работе иммунной системы;
• регуляции воспалительных процессов.

У людей с болезнью Паркинсона в исследованиях неоднократно находили отличия в составе кишечной микробиоты по сравнению с людьми без заболевания.

Это называют дисбиозом – изменением состава и соотношения микроорганизмов.

Но здесь есть важная проблема.

Учитывая, что болезнь Паркинсона имеет полимодальную теорию возникновения, пока трудно определить, что является причиной, а что следствием.

Микробиом человека с болезнью Паркинсона могут менять:

• само заболевание;
• запоры;
• возраст;
• рацион;
• физическая активность;
• принимаемые препараты;
• сопутствующие заболевания.

Поэтому обнаружить различия между двумя группами людей – еще не значит доказать, что именно изменения бактерий вызвали болезнь.

Почему исследователей интересуют продукты жизнедеятельности бактерий

Бактерии кишечника производят множество веществ, способных взаимодействовать с организмом.

Особый интерес вызывают так называемые короткоцепочечные жирные кислоты (MCT), например бутират (масляная кислота), которые образуются при переработке пищевых волокон.

Они участвуют в:

• поддержании кишечного барьера, за счет увеличения продукции муцина;
• регуляции иммунной системы;
• обмене веществ (микробиом способствует синтезу и метаболизму витаминов и микроэлементов).

У людей с болезнью Паркинсона в ряде исследований обнаруживали изменения уровней различных метаболитов и состава бактерий, которые их производят. Но пока неизвестно, можно ли, целенаправленно изменив микробиом, замедлить развитие болезни Паркинсона.

Это остается предметом исследований.

Микробиом и леводопа

Патологическая регуляция некоторыми представителями патогенной флоры могут оказывать неблагоприятное воздействие на метаболиз главного лекарственного средства в терапии болезни Паркинсона. Среди них Eggerthella lenta и другой кишечный микроб — Enterococcus faecalis. Вместе они формируют межвидовой метаболический путь, который «съедает» лекарство до того, как оно попадет в кровоток.

1. Этап 1 (Enterococcus faecalis): Превращает леводопу в дофамин с помощью бактериального фермента тирозиндекарбоксилазы Стандартные ингибиторы декарбоксилазы (карбидопа/бенсеразид), которые принимает пациент, блокируют только ферменты человека, но бессильны против бактериального.
2. Этап 2 (Eggerthella lenta): Вступает в процесс, поглощая образовавшийся дофамин, превращая его в мета-тирамин.

Последствия для метаболизма:

• Падение биодоступности: Леводопа разрушается в просвете кишечника. Дофамин и мета-тирамин не способны преодолеть гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), из-за чего мозг недополучает активное вещество.
• Токсичность и побочные эффекты: Накопление системного мета-тирамина и дофамина в ЖКТ приводит к усилению побочных эффектов — тяжелой тошноте, спазмам, нарушениям моторики кишечника и тахикардии.

Как связаны кишечник и загрязнители окружающей среды

Желудочно-кишечный тракт постоянно контактирует с веществами из внешней среды.

Они попадают в организм:

• с пищей;
• с водой;
• через загрязнение окружающей среды;
• при профессиональном воздействии химических веществ.

Поэтому кишечник рассматривается исследователями как один из возможных путей контакта организма с веществами (гербициды и пестициды), потенциально связанными с риском болезни Паркинсона.

В экспериментах на животных изучались, например, ротенон и некоторые другие токсиканты. В таких моделях воздействие могло сопровождаться изменениями α-синуклеина в энтеральной нервной системе и в дальнейшем – в нервной системе животных.

Однако лабораторные модели нельзя напрямую переносить на человека.

Доза, продолжительность воздействия и особенности организма животного могут значительно отличаться от реальной жизни человека.

Что такое ксенобиотики

В научных текстах об оси «кишечник – мозг» часто встречается термин ксенобиотики.

Это вещества, которые не являются естественными компонентами организма и поступают извне.

К ним могут относиться:

• лекарственные средства;
• пестициды и гербициды;
• промышленные вещества;
• компоненты загрязненной воды и воздуха;
• некоторые пищевые соединения.

Кишечная микробиота способна изменять метаболизм некоторых из этих веществ.

Поэтому исследователи изучают, может ли индивидуальный состав микробиома влиять на то, как организм реагирует на определенные внешние воздействия.

Но пока это преимущественно исследовательское направление, а не готовый инструмент оценки индивидуального риска болезни Паркинсона.

Почему при болезни Паркинсона так часто возникают запоры

Запор – один из наиболее распространенных немоторных симптомов болезни Паркинсона.

Он может быть связан сразу с несколькими причинами:

• изменением работы автономной нервной системы;
• замедлением моторики кишечника;
• снижением физической активности;
• недостатком жидкости;
• особенностями питания;
• воздействием некоторых лекарственных препаратов.

У части пациентов запоры появляются задолго до постановки диагноза.

! Но важно: Наличие запора не означает, что у человека развивается болезнь Паркинсона.

Запор чрезвычайно распространен и имеет множество других причин. Имеет значение только совокупность симптомов и оценка врача.

Почему состояние кишечника важно уже после постановки диагноза

Даже если связь микробиома с причиной болезни Паркинсона пока изучается, работа желудочно-кишечного тракта имеет большое практическое значение для пациента.

Выраженный запор может:

• ухудшать самочувствие;
• снижать аппетит;
• усиливать чувство тяжести и вздутия;
• ограничивать активность;
• влиять на качество жизни.

Кроме того, замедленное опорожнение желудка и особенности пищеварения способны влиять на всасывание препаратов.

Поэтому вопросы питания и работы кишечника – важная часть повседневного ведения человека с болезнью Паркинсона.

Может ли питание повлиять на болезнь Паркинсона

Сегодня не существует диеты, которая доказанно лечит болезнь Паркинсона или останавливает ее прогрессирование.

Поэтому заявления вроде:

«очистите кишечник и остановите болезнь Паркинсона»

или:

«восстановите микробиом и болезнь уйдет»

не имеют достаточного научного обоснования.

При этом питание действительно имеет большое значение для общего состояния человека.

Рацион может помогать:

• поддерживать нормальную массу тела;
• уменьшать запоры;
• обеспечивать достаточное поступление питательных веществ;
• поддерживать сердечно-сосудистое здоровье;
• подавлять системные воспалительные реакции;
• нормализовать обменные процессы, путем регуляции чувствительности ко многим продуктам питания; 
• улучшать переносимость лечения.

Parkinson’s Foundation рекомендует в целом придерживаться сбалансированного питания с достаточным количеством овощей, фруктов, цельных злаков, пищевых волокон и жидкости.

Что можно делать для здоровья кишечника

В большинстве случаев полезны достаточно простые меры.

Есть продукты, содержащие пищевые волокна

Это овощи, фрукты, цельные крупы, бобовые, цельнозерновой хлеб. Пищевые волокна помогают работе кишечника и служат субстратом для многих кишечных бактерий. Увеличивать их количество желательно постепенно, особенно если раньше клетчатки в рационе было мало.

Поддерживать достаточное питье

Недостаток жидкости может усиливать запоры. Но потребность в жидкости индивидуальна.

При сердечной или почечной недостаточности, склонности к отекам и некоторых других заболеваниях объем питья должен обсуждаться с врачом.

Поддерживать физическую активность

Посильное движение способствует моторике кишечника. Даже регулярная ходьба и бытовая активность могут быть полезны.

Не игнорировать устойчивый запор

Если изменения питания и активности не помогают, проблему стоит обсудить с врачом. Иногда требуется медикаментозная коррекция.

Не нужно месяцами терпеть выраженный запор только потому, что он считается «типичным симптомом Паркинсона».

А что насчет пробиотиков

Пробиотики активно изучаются при болезни Паркинсона. Есть данные, что некоторые пробиотические и пребиотические препараты могут помогать при запорах у пациентов с болезнью Паркинсона. Но пока нет убедительных доказательств, что пробиотики способны замедлять нейродегенеративный процесс или лечить само заболевание.

Поэтому воспринимать их следует прежде всего как возможный способ коррекции отдельных желудочно-кишечных симптомов, а не как терапию болезни Паркинсона.

Нужно ли сдавать анализ микробиома

Коммерческие исследования микробиома становятся все более популярными. Но сегодня по результатам анализа кишечных бактерий нельзя достоверно определить:

• разовьется ли болезнь Паркинсона;
• насколько быстро она будет прогрессировать;
• какое лечение конкретно потребуется человеку.

Исследования микробиома очень важны для науки, но диагностический потенциал таких тестов пока ограничен.

Поэтому дорогостоящий анализ микробиоты не должен заменять консультацию невролога или гастроэнтеролога.

Питание и леводопа

У части пациентов белковая пища может влиять на эффективность леводопы. Это связано с тем, что некоторые аминокислоты пищи и леводопа используют сходные механизмы транспорта.

Если человек замечает, что препарат действует хуже после белковой еды, этот вопрос нужно обсудить с врачом-неврологом или врачом-диетологом. В некоторых случаях специалист может рекомендовать изменить время приема леводопы или распределение белка в течение дня.

Но самостоятельно резко ограничивать белок не следует: он необходим для поддержания мышечной массы и общего питания. NICE прямо рекомендует не снижать общее суточное потребление белка даже при использовании схемы его перераспределения. 

Почему эта тема так важна для будущего лечения

Если ученым удастся понять, какую роль кишечник играет в возникновении и прогрессировании болезни Паркинсона, это потенциально может открыть новые направления лечения.

Исследуются:

• состав микробиома;
• метаболиты бактерий;
• состояние кишечного барьера;
• воспалительные процессы;
• α-синуклеин;
• влияние питания;
• пробиотики и пребиотики;
• взаимодействие микробиома с лекарственными препаратами.

Но большая часть этих направлений пока находится на стадии исследований.

Так действительно ли кишечник связан с болезнью Паркинсона

Да, связь существует и сегодня изучается очень активно.

Мы уже знаем, что:

• желудочно-кишечные симптомы чрезвычайно распространены при болезни Паркинсона;
• запор может появляться за годы до двигательных проявлений;
• болезнь затрагивает энтеральную нервную систему;
• у пациентов обнаруживаются изменения кишечной микробиоты;
• α-синуклеин может присутствовать в нервных структурах кишечника;
• в экспериментах существуют механизмы передачи патологических процессов между кишечником и мозгом.

Но мы пока не можем утверждать, что дисбиоз является причиной большинства случаев болезни Паркинсона или что изменение микробиома способно предотвратить заболевание.

Именно это различие важно сохранять.

Что важно человеку с болезнью Паркинсона уже сегодня

Не нужно ждать будущих исследований, чтобы уделять внимание здоровью желудочно-кишечного тракта.

Практически полезно:

• не игнорировать запоры;
• следить за достаточностью питания;
• употреблять продукты с пищевыми волокнами;
• поддерживать адекватный питьевой режим;
• сохранять посильную физическую активность;
• обсуждать изменения веса и аппетита с врачом;
• сообщать врачу о проблемах с действием леводопы после еды;
• не использовать «лечение микробиома» вместо назначенной терапии.

Поэтому фраза «здоровый кишечник – здоровый мозг» звучит привлекательно, но с медицинской точки зрения она слишком упрощает сложную картину.

Гораздо точнее сказать:

Здоровье кишечника является важной частью общего здоровья и особенно важно для качества жизни человека с болезнью Паркинсона, а его роль в происхождении заболевания продолжает активно изучаться.

Материал носит информационный характер и не заменяет консультацию врача.