Мікробіом людини та ментальне здоров’я: новітні погляди
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Ментальне здоров’я – це емоційне, психологічне та соціальне благополуччя людини, яка почуває себе захищеною, потрібною, реалізує свої здібності, може долати життєві стреси.
Серйозною проблемою охорони здоров’я в усьому світі на сьогодні є ментальні розлади (МР), які призводять до значного медичного тягаря та економічних втрат як медичних закладів, так і пацієнтів та їхніх родин. На сьогодні МР є одним із пріоритетних направлень у повсякденній практиці лікарів України. До МР можна віднести тривогу, депресію, біполярний розлад, розлад аутистичного спектра, шизофренію, розлади харчової поведінки тощо.
Останнім часом увага науковців та лікарів привернута до питання взаємодії мікробіому та ментального здоров’я. Дослідження, спрямовані на визначення того, що являє собою здоровий мікробіом, виявили значні індивідуальні відмінності в його складі та різноманітності. Встановлено, що певний склад мікробіому кишечника (МК) пов’язаний з розвитком тривожних розладів.
Результати досліджень демонструють, що у пацієнтів та тваринних моделей (миші) з тривожними розладами спостерігається різке зниження мікробного багатства та різноманіття. Пацієнти з тривожним розладом зазвичай мали знижену кількість Firmicutes та підвищену кількість Bacteroidetes і Fusobacteria. Окрім цього, зміни МК були пов’язані з виникненням та розвитком депресивного розладу. Виявлено відмінності складу фекальних мікробіот у пацієнтів з великим депресивним розладом.
Основними методами лікування МР на сьогодні є фармакотерапія та психотерапія, які мають обмежену ефективність. Проте практикуючі лікарі шукають альтернативні шляхи допомоги таким пацієнтам. Результати багатьох досліджень свідчать, що пребіотики (наприклад, харчові волокна та альфа-лактальбумін), а також постбіотики справляють захисний вплив на ментальне здоров’я, особливо при комбінованому застосуванні. Водночас пребіотики можуть бути потенційним агентом для полегшення побічних ефектів нейролептиків, які застосовують у лікуванні МР.
Для вивчення впливу харчових компонентів на МР через вісь мозок–кишечник–мікробіом необхідно проводити більше експериментальних досліджень та високоякісних клінічних випробувань.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори зберігають авторське право, а також надають журналу право першого опублікування оригінальних наукових статей на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License, що дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства твору та першої публікації в цьому журналі.
Посилання
Pan KY, Kok AAL, Eikelenboom M, Horsfall M, Jorg F, Luteijn RA, et al. The mental health impact of the COVID-19 pandemic on people with and without depressive, anxiety, or obsessive-compulsive disorders: A longitudinal study of three Dutch case-control cohorts. Lancet Psychiatry. 2021;8(2):121–9. doi: 10.1016/S2215-0366(20)30491-0.
Toubasi AA, AbuAnzeh RB, Abu Tawileh HB, Aldebei RH, Alryalat SAS. A metaanalysis: The mortality and severity of COVID-19 among patients with mental disorders. Psychiatry Res. 2021;299:113856. doi: 10.1016/j.psychres.2021.113856.
Lund C, Brooke-Sumner C, Baingana F, Baron EC, Breuer E, Chandra P, et al. Social determinants of mental disorders and the Sustainable Development Goals: A systematic review of reviews. Lancet Psychiatry. 2018;5(4):357–69. doi: 10.1016/S2215-0366(18)30060-9.
Ferrari AJ, Santomauro DF, Herrera AMM, Shadid J, Ashbaugh C, Erskine HE, et al. Global, regional, and national burden of 12 mental disorders in 204 countries and territories, 1990-2019: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet Psychiatry. 2022;9(2):137–50. doi: 10.1016/S2215-0366(21)00395-3.
Jaggar M, Rea K, Spichak S, Dinan TG, Cryan JF. You’ve got male: sex and the microbiota–gut–brain axis across the lifespan. Front Neuroendocrinol. 2020;56:100815. doi: 10.1016/j.yfrne.2019.100815.
Jašarević E, Morrison KE, Bale TL. Sex differences in the gut–microbiome–brain axis across the lifespan. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 2016;371(1688):20150122. doi: 10.1098/rstb.2015.0122.
Borre YE, O’Keeffe GW, Clarke G, Stanton C, Dinan TG, Cryan JF. Microbiota and neurodevelopmental windows: implications for brain disorders. Trends Mol Med. 2014;20:509–18. doi: 10.1016/j.molmed.2014.05.002.
Clapp M, Aurora N, Herrera L, Bhatia M, Wilen E, Wakefield S. Gut microbiota’s effect on mental health: the gut-brain axis. Clin Pract. 2017;7(4):987. doi: 10.4081/cp.2017.987.
Dinan TG, Stanton C, Cryan JF. Psychobiotics: a novel class of psychotropic. Biol Psychiatry Elsevier. 2013;74:720–6. doi: 10.1016/j.biopsych.2013.05.001.
Kerry RG, Patra JK, Gouda S, Park Y, Shin H-S, Das G. Benefaction of probiotics for human health: a review. J Food Drug Anal Elsevier. 2018;26:927–39. doi: 10.1016/j.jfda.2018.01.002.
Audet MC. Stress-induced disturbances along the gut microbiota–immune–brain axis and implications for mental health: does sex matter? Front. Neuroendocrinol. 2019;54:100772. doi: 10.1016/j.yfrne.2019.100772.
Foster JA, Rinaman L, Cryan JF. Stress & the gut-brain axis: Regulation by the microbiome. Neurobiol Stress. 2017;7:124–36. doi: 10.1016/j.ynstr.2017.03.001.
Butler M, Moerkl S, Sandhu K, Cryan J, Dinan T. The gut microbiome and mental health; What should we tell our patients? Can J Psychiatry. 2019;64(11):747–60. doi: 10.1177/0706743719874168.
Bonder MJ, Kurilshikov A, Tigchelaar EF, Mujagic Z, Imhann F, Vila AV, et al. The effect of host genetics on the gut microbiome. Nat Genet. 2016;48(11):1407–12. doi: 10.1038/ng.3663.
Falony G, Joossens M, Vieira-Silva S, Wang J, Darzi Y, Faust K, et al. Population-level analysis of gut microbiome variation. Sci. 2016;352(6285):560–4. doi: 10.1126/science.aad3503.
Cao SY, Zhao CN, Xu XY, Tang GY, Corke H, Gan RY, et al. Dietary plants, gut microbiota, and obesity: Effects and mechanisms. Trends Food Sci Technol. 2019;92:194–204. doi: 10.1016/j.tifs.2019.08.004.
Li HY, Zhou DD, Gan RY, Huang SY, Zhao CN, Shang A, et al. Effects and mechanisms of probiotics, prebiotics, synbiotics, and postbiotics on metabolic diseases targeting gut microbiota: A narrative review. Nutrients. 2021;13(9):3211. doi: 10.3390/nu13093211.
Luo M, Zhou DD, Shang A, Gan RY, Li HB. Influences of food contaminants and additives on gut microbiota as well as protective effects of dietary bioactive compounds. Trends Food Sci. Technol. 2021;113(2):180–92. doi:10.1016/j.tifs.2021.05.006.
Tao J, Li S, Gan RY, Zhao CN, Meng X, Li HB. Targeting gut microbiota with dietary components on cancer: Effects and potential mechanisms of action. Crit Rev Food Sci Nutr. 2020;60(6):1025–37. doi: 10.1080/10408398.2018.1555789.
Zhang YJ, Li S, Gan RY, Zhou T, Xu DP, Li HB. Impacts of gut bacteria on human health and diseases. Int J Mol Sci. 2015;16(4):7493–519. doi: 10.3390/ijms16047493.
Forssten SD, Ouwehand AC, Griffin SM, Patterson E. One giant leap from mouse to man: The microbiota-gut-brain axis in mood disorders and translational challenges moving towards human clinical trials. Nutr. 2022;14(3):568. doi: 10.3390/nu14030568.
Wu SX, Li J, Zhou DD, Xiong RG, Huang SY, Saimaiti A, et al. Possible effects and mechanisms of dietary natural products and nutrients on depression and anxiety: A narrative review. Antioxidants. 2022;11(11):2132. doi: 10.3390/antiox11112132.
Xiong RG, Li J, Cheng J, Wu SX, Huang SY, Zhou DD, et al. New insights into the protection of dietary components on anxiety, depression, and other mental disorders caused by contaminants and food additives. Trends Food Sci Technol. 2023;138(3):44–56. doi: 10.1016/j.tifs.2023.06.004.
Generoso JS, Giridharan VV, Lee J, Macedo D, Barichello T. The role of the microbiota–gut–brain axis in neuropsychiatric disorders. Braz J Psychiatry. 2021;43(3):293–305. doi: 10.1590/1516-4446-2020-0987.
Godos J, Currenti W, Angelino D, Mena P, Castellano S, Caraci F, et al. Diet and mental health: Review of the recent updates on molecular mechanisms. Antioxidants. 2020;9(4):346. doi: 10.3390/antiox9040346.
Bhatia NY, Jalgaonkar MP, Hargude AB, Sherje AP, Oza MJ, Doshi GM. Gut–brain axis and neurological disorders – how microbiomes affect our mental health. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2023;22(7):1008–30. doi: 10.2174/1871527321666220822172039.
Hao Z, Meng C, Li L, Feng S, Zhu Y, Yang J, et al. Positive mood-related gut microbiota in a long-term closed environment: A multiomics study based on the “Lunar Palace 365” experiment. Microbiome. 2023;11(1):88. doi: 10.1186/s40168-023-01506-0.
Liu L, Wang H, Chen X, Zhang Y, Zhang H, Xie P. Gut microbiota and its metabolites in depression: From pathogenesis to treatment. EbioMedicine. 2023;90:104527. doi: 10.1016/j.ebiom.2023.104527.
Asher GN, Gerkin J, Gaynes BN. Complementary therapies for mental health disorders. Med Clin North Am. 2017;101(5):847–64. doi: 10.1016/j.mcna.2017.04.004.
Amini S, Jafarirad S, Abiri B. Vitamin D, testosterone and depression in middle-aged and elderly men: A systematic review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2023;63(21):5194–205. doi: 10.1080/10408398.2021.2015284.
Dobersek U, Teel K, Altmeyer S, Adkins J, Wy G, Peak J. Meat and mental health: A meta-analysis of meat consumption, depression, and anxiety. Crit Rev Food Sci Nutr. 2023;63(19):3556–73. doi: 10.1080/10408398.2021.1974336.
Fusar-Poli L, Gabbiadini A, Ciancio A, Vozza L, Signorelli MS, Aguglia E. The effect of cocoa-rich products on depression, anxiety, and mood: A systematic review and meta-analysis. Crit Rev Food Sci Nutr. 2022;62(28):7905–16. doi: 10.1080/10408398.2021.1920570.
Musazadeh V, Zarezadeh M, Faghfouri AH, Keramati M, Jamilian P, Jamilian P, et al. Probiotics as an effective therapeutic approach in alleviating depression symptoms: An umbrella meta-analysis. Crit Rev Food Sci Nutr. 2023;63(26):8292–300. doi: 10.1080/10408398.2022.2051164.
Pferschy-Wenzig EM, Pausan MR, Ardjomand-Woelkart K, Rцck S, Ammar RM, Kelber O, et al. Medicinal plants and their impact on the gut microbiome in mental health: A systematic review. Nutr. 2022;14(10):2111. doi: 10.3390/nu14102111.
Yılmaz C, Gökmen V. Neuroactive compounds in foods: Occurrence, mechanism and potential health effects. Food Res Int. 2020;128:108744. doi: 10.1016/j.foodres.2019.108744.
Hepsomali P, Groeger JA. Diet, sleep, and mental health: Insights from the UK biobank study. Nutr. 2021;13(8):2573. doi: 10.3390/nu13082573.
Penninx B, Pine DS, Holmes EA, Reif A. Anxiety disorders. Lancet. 2021;397(10277):914–27. doi: 10.1016/S0140-6736(21)00359-7.
Kim CS, Shin GE, Cheong Y, Shin DM, Chun WY. Experiencing social exclusion changes gut microbiota composition. Transl Psychiatry. 2022;12(1):254. doi:ь10.1038/s41398-022-02023-8.
Malan-Müller S, Valles-Colomer M, Palomo T, Leza JC. The gut–microbiota–brain axis in a Spanish population in the aftermath of the COVID-19 pandemic: Microbiota composition linked to anxiety, trauma, and depression profiles. Gut Microbes. 2023;15(1):2162306. doi: 10.1080/19490976.2022.2162306.
Jiang HY, Zhang X, Yu ZH, Zhang Z, Deng M, Zhao JH, et al. Altered gut microbiota profile in patients with generalized anxiety disorder. J Psychiatr Res. 2018;104:130–6. doi: 10.1016/j.jpsychires.2018.07.007.
Yuan XM, Chen BQ, Duan ZL, Xia ZQ, Ding Y, Chen T, et al. Depression and anxiety in patients with active ulcerative colitis: Crosstalk of gut microbiota, metabolomics and proteomics. Gut Microbes. 2021;13(1):1987779. doi: 10.1080/19490976.2021.1987779.
Ericsson AC, Hart ML, Kwan J, Lanoue L, Bower LR, Araiza R, et al. Supplier-origin mouse microbiomes significantly influence locomotor and anxiety-related behavior, body morphology, and metabolism. Commun Biol. 2021;4(1):716. doi: 10.1038/s42003-021-02249-0.
Huang E, Kang S, Park H, Park S, Ji Y, Holzapfel WH. Differences in anxiety levels of various murine models in relation to the gut microbiota composition. Biomedicines. 2018;6(4):113. doi: 10.3390/biomedicines6040113.
Artyomenko V, Nastradina N, Kozhukhar H. Changes in the microbiome in women with polycystic ovary syndrome: Literature review. Reprod Endocrinol. 2023;68;30–5.
Malhi GS, Mann JJ. Depression. Lancet. 2018;392(10161):2299–312. doi: 10.1016/S0140-6736(18)31948-2.
Artyomenko VV, Nastradina NM, Nitochko KO, Altyieva MA. Hypomenstrual syndrome in adolescent girls as a result of reproductive dysfunction in their mothers. Literature review. Reprod Endocrinol. 2021;61:66–70. doi: 18370/2309-4117.2021.61.66-70.
Tan X, Zhang L, Wang D, Guan S, Lu P, Xu X, et al. Influence of early life stress on depression: From the perspective of neuroendocrine to the participation of gut microbiota. Aging (Albany NY). 2021;13(23):25588–601. doi: 10.18632/aging.203746.
Winter G, Hart RA, Charlesworth RPG, Sharpley CF. Gut microbiome and depression: What we know and what we need to know. Rev Neurosci. 2018;29(6):629–43. doi: 10.1515/revneuro-2017-0072.
Chen Z, Li J, Gui S, Zhou C, Chen J, Yang C, et al. Comparative metaproteomics analysis shows altered fecal microbiota signatures in patients with major depressive disorder. Neuroreport. 2018;29(5):417–42. doi: 10.1097/WNR.0000000000000985.
Valles-Colomer M, Falony G, Darzi Y, Tigchelaar EF, Wang J, Tito RY, et al. The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression. Nat Microbiol. 2019;4(4):623–32. doi: 10.1038/s41564-018-0337-x.
Lin P, Ding B, Feng C, Yin S, Zhang T, Qi X, et al. Prevotella and Klebsiella proportions in fecal microbial communities are potential characteristic parameters for patients with major depressive disorder. J Affect Disord. 2017;207:300–4. doi: 10.1016/j.jad.2016.09.051.
Chen JJ, Zheng P, Liu YY, Zhong XG, Wang HY, Guo YJ, et al. Sex differences in gut microbiota in patients with major depressive disorder. Neuropsychiatr Dis Treat. 2018;14:647–55. doi: 10.2147/NDT.S159322.
Painold A, Morkl S, Kashofer K, Halwachs B, Dalkner N, Bengesser S, et al. A step ahead: Exploring the gut microbiota in inpatients with bipolar disorder during a depressive episode. Bipolar Disord. 2019;21(1):40–9. doi: 10.1111/bdi.12682.
Winter G, Hart RA, Charlesworth RPG, Sharpley CF. Gut microbiome and depression: What we know and what we need to know. Rev Neurosci. 2018;29(6):629–43. doi: 10.1515/revneuro-2017-0072.
Gu Y, Zheng L, Kumari S, Zhang Q, Liu L, Meng G, et al. The relationship between Helicobacter pylori infection and depressive symptoms in the general population in China: The TCLSIH cohort study. Helicobacter. 2019;24(5):e12632. doi: 10.1111/hel.12632.
Liu Q, Meng X, Li Y, Zhao CN, Tang GY, Li S, et al. Natural products for the prevention and management of Helicobacter pylori infection. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2018;17(4):937–52. doi: 10.1111/1541-4337.12355.
Takagi T, Naito Y, Inoue R, Kashiwagi S, Uchiyama K, Mizushima K, et al. Differences in gut microbiota associated with age, sex, and stool consistency in healthy Japanese subjects. J Gastroenterol. 2019;54(1):53–63. doi: 10.1007/s00535-018-1488-5.
Jha MK, Miller AH, Minhajuddin A, Trivedi MH. Association of T and non-T cell cytokines with anhedonia: role of gender differences. Psychoneuroendocrinol. 2018;95:1–7. doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.05.017.
Zhou H, Zhang S, Zhang X, Zhou H, Wen T, Wang J. Depression-like symptoms due to Dcf1 deficiency are alleviated by intestinal transplantation of Lactobacillus murine and Lactobacillus reuteri. Biochem Biophys Res Commun. 2022;593:137–43. doi: 10.1016/j.bbrc.2022.01.026.
Lefterov V, Artyomenko V, Gutsol V, Harkavets S, Volchenko L. The influence of psychological characteristics on managers efficiency within medical institutions during the COVID-19 pandemic. J Med Life. 2023;16(1):135–43. doi: 10.25122/jml-2022-0295.
Xu J, Tang M, Wu X, Kong X, Liu Y, Xu X. Lactobacillus rhamnosus zz-1 exerts preventive effects on chronic unpredictable mild stress-induced depression in mice via regulating the intestinal microenvironment. Food Funct. 2022;13:4331–43. doi: 10.1039/D1FO03804D.
Tian P, Chen Y, Qian X, Zou R, Zhu H, Zhao J, et al. Pediococcus acidilactici CCFM6432 mitigates chronic stress-induced anxiety and gut microbial abnormalities. Food Funct. 2021;12(22):11241–9. doi: 10.1039/d1fo01608c.
Ding Y, Bu F, Chen T, Shi G, Yuan X, Feng Z, et al. A next-generation probiotic: Akkermansia muciniphila ameliorates chronic stress-induced depressive-like behavior in mice by regulating gut microbiota and metabolites. Appl Microbiol Biotechnol. 2021;105(21-22):8411–26. doi: 10.1007/s00253-021-11622-2.
Slykerman RF, Hood F, Wickens K, Thompson JMD, Barthow C, Murphy R, et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus hn001 in pregnancy on postpartum symptoms of depression and anxiety: A randomized double-blind placebo-controlled trial. EBioMedicine. 2017;24:159–65. doi: 10.1016/j.ebiom.2017.09.013.
Zheng Y, Yu Z, Zhang W, Sun T. Lactobacillus rhamnosus probio-m9 improves the quality of life in stressed adults by gut microbiota. Foods. 2021;10(10):2384. doi: 10.3390/foods10102384.
Aslam H, Green J, Jacka FN, Collier F, Berk M, Pasco J, et al. Fermented foods, the gut and mental health: A mechanistic overview with implications for depression and anxiety. Nutr Neurosci. 2020;23(9):659–71. doi: 10.1080/1028415X.2018.1544332.
Munawar N, Ahmad A, Anwar MA, Muhammad K. Modulation of gut microbial diversity through non-pharmaceutical approaches to treat schizophrenia. Int J Mol Sci. 2022;23(5):2625. doi: 10.3390/ijms23052625.
Xiong RG, Zhou DD, Wu SX, Huang SY, Saimaiti A, Yang ZJ, et al. Health benefits and side effects of short-chain fatty acids. Foods. 2022;11(18):2863. doi: 10.3390/foods11182863.
Johnstone N, Milesi C, Burn O, van den Bogert B, Nauta A, Hart K, et al. Anxiolytic effects of a galacto-oligosaccharides prebiotic in healthy females (18-25 years) with corresponding changes in gut bacterial composition. Sci Rep. 2021;11(1):8302. doi: 10.1038/s41598-021-87865-w.
Tarutani S, Omori M, Ido Y, Yano M, Komatsu T, Okamura T. Effects of 4Gbeta-D-Galactosylsucrose in patients with depression: A randomized, double-blinded, placebo-controlled, parallel-group comparative study. J Psychiatr Res. 2022;148:110-20. doi: 10.1016/j.jpsychires.2022.01.059.
Talbott SM, Talbott JA, Stephens BJ, Oddou MP. Effect of coordinated probiotic/prebiotic/phytobiotic supplementation on microbiome balance and psychological mood state in healthy stressed adults. Funct Foods Health Dis. 2009;9(4):265–75. doi: 10.31989/ffhd.v9i4.599.
Huang J, Kang D, Zhang F, Yang Y, Liu C, Xiao J, et al. Probiotics plus dietary fiber supplements attenuate olanzapine-induced weight gain in drug-naїve first-episode schizophrenia patients: Two randomized clinical trials. Schizophr Bull. 2022;48(4):850–9. doi: 10.1093/schbul/sbac044.
Tang CF, Wang CY, Wang JH, Wang QN, Li SJ, Wang HO, et al. Short-chain fatty acids ameliorate depressive-like behaviors of high fructose-fed mice by rescuing hippocampal neurogenesis decline and blood-brain barrier damage. Nutr. 2022;14(9):1882. doi: 10.3390/.nu14091882.
Leo A, De Caro C, Mainardi P, Tallarico M, Nesci V, Marascio N, et al. Increased efficacy of combining prebiotic and postbiotic in mouse models relevant to autism and depression. Neuropharmacol. 2021;198:108782. doi: 10.1016/j.neuropharm.2021.108782.
