Серотонин, метаболизм триптофана и ось «мозг — кишечник — микробиом»

Ось «мозг — кишечник» представляет собой двунаправленную систему коммуникации между центральной нервной системой и желудочно-кишечным трактом. Серотонин выполняет функцию ключевого нейромедиатора в обоих звеньях этой системы. Накопленные данные указывают на критическую роль кишечной микробиоты в регуляции нормального функционирования данной оси. В частности, становится очевидно, что влияние микробиоты на метаболизм триптофана и серотонинергическую систему может быть важным звеном этой регуляции. Кроме того, поведение, на которое влияет кишечная микробиота, во многом совпадает с поведением, зависящим от сохранности серотонинергической нейротрансмиссии. Развивающаяся серотонинергическая система может быть уязвима к различиям в характере колонизации кишечника до формирования стабильной микробиоты взрослого типа. На другом конце возрастного спектра снижение разнообразия и стабильности кишечной микробиоты может определять возникновение проблем со здоровьем, связанных с серотонином, у пожилых людей. Механизмы этого взаимодействия требуют дальнейшего изучения, однако могут быть связаны со способностью кишечной микробиоты управлять метаболизмом триптофана в организме хозяина по кинурениновому пути, одновременно уменьшая его доступную для синтеза серотонина долю и увеличивая образование нейроактивных метаболитов. Ферменты этого пути реагируют на иммунные и стрессовые воздействия; обе системы поддерживают функционирование оси «мозг — кишечник». Кроме того, в желудочно-кишечном тракте существуют нейрональные процессы, на которые могут влиять локальные изменения концентрации серотонина; возникающие сигналы затем передаются по структурам оси «мозг — кишечник» и изменяют нейромедиаторную передачу в центральной нервной системе. Воздействие на кишечную микробиоту может стать перспективной терапевтической стратегией при серотонин-ассоциированных расстройствах оси «мозг — кишечник».