Мультидисциплинарное и сравнительное исследование потенциальных психобиотических эффектов штаммов Lactobacillus, выделенных у новорождённых, и их влияния на микробиоту кишечника и транскриптом подвздошной кишки у здоровых мышей

Психобиотики — это пробиотические микроорганизмы, способные положительно влиять на психологическое состояние организма-хозяина. Исследования выявили иммунологические и микробиологические взаимосвязи между микробиотой кишечника и осью «кишечник—мозг», что послужило основой для изучения психобиотиков. С учётом механизмов действия в настоящем исследовании противовоспалительный эффект, модуляция нейромедиаторов и модуляция микробиоты кишечника были определены как три основных критерия оценки штаммов ATG-F1 (F1), ATG-F3 (F3) и ATG-F4 (F4), выделенных у новорождённых, в качестве кандидатов в психобиотики на здоровой модели мышей. Результаты сравнивали с показателями нелечёной контрольной группы и группы с вызванным ампициллином дисбиозом кишечника (Amp), которую использовали в качестве отрицательного контроля. Штаммы F3 и F4 проявляли противовоспалительные эффекты в культуре макрофагов мыши RAW264.7, а в подвздошной кишке мышей, перорально получавших штамм F4, повышался уровень противовоспалительного цитокина интерлейкина-10 (IL-10). Уровень дофамина в сыворотке значимо повышался только в группе, получавшей F4, по сравнению с контрольной группой. Уровень серотонина в сыворотке в группах, получавших штаммы, не изменялся, тогда как в группе Amp наблюдалось его значимое снижение. В образцах кала группы F4 по сравнению с контрольной группой повышалась доля Bacteroidetes; на уровне семейств также значимо увеличивалась доля S24-7 и Prevotellaceae. Напротив, в группе Amp по сравнению с контрольной группой повышалась доля Proteobacteria и снижалась доля Bacteroidetes. Транскриптомный анализ выявил обособленное кластерирование образцов подвздошной кишки группы F4 по сравнению с другими экспериментальными группами. Кроме того, в подвздошной кишке мышей, получавших F4, путь циркадного ритма продемонстрировал максимальное обогащение, а в этой группе отмечались наиболее высокие кратные изменения экспрессии генов, связанных с циркадным ритмом (Dbp, Per1, Per2 и Per3). Таким образом, в настоящем исследовании ATG-F4 рассматривается как потенциальный психобиотик благодаря продемонстрированным противовоспалительному эффекту, способности модулировать уровень дофамина в сыворотке и влиянию на микробиоту кишечника у здоровых мышей. Кроме того, авторы осторожно предлагают модуляцию циркадных ритмов кишечника в качестве ещё одного важного критерия психобиотиков, который может играть значимую роль в функционировании оси «кишечник—мозг».