Различные эффекты ферментированного напитка кефира на поведение, иммунитет и функциональные модули микробиоты оси кишечник—мозг у мышей

Введение: Всё больше данных свидетельствует о том, что кишечная микробиота посредством двунаправленной коммуникации по оси кишечник—мозг влияет на физиологию мозга и поведение. Поэтому кишечная микробиота может стать терапевтической мишенью для воздействия на процессы, опосредованные центральной нервной системой, и поведение хозяина. Недавно было показано, что кисломолочный напиток кефир изменяет состав кишечной микробиоты у мышей. Однако неизвестно, различаются ли эффекты разных видов кефира на ось микробиота—кишечник—мозг и способны ли они непосредственно влиять на поведение хозяина.

Методы: Мышам давали два разных вида кефира (Fr1 и UK4) или контрольное неферментированное молоко, после чего проводили серию тестов для оценки поведенческого фенотипа. Кроме того, выполняли полногеномное метагеномное секвенирование содержимого подвздошной кишки, слепой кишки и фекалий, а также анализ метаболома фекалий. Оценивали показатели системного иммунитета и уровень серотонина в кишечнике. Статистический анализ проводили с помощью дисперсионного анализа с последующим апостериорным тестом Даннетта либо критерия Краскела—Уоллиса с последующим U-критерием Манна—Уитни.

Результаты: Кефир Fr1 ослаблял вызванное стрессом снижение серотонинергической сигнализации в толстой кишке и нарушения поведения, направленного на получение вознаграждения, в тесте предпочтения сахарина. Кефир UK4 уменьшал повторяющееся поведение и ослаблял вызванные стрессом нарушения поведения, направленного на получение вознаграждения. Кроме того, UK4 усиливал контекстуальную память, зависящую от страха, но уменьшал улучшение долговременного пространственного обучения, вызванное введением молока через зонд. В периферической иммунной системе UK4 увеличивал долю регуляторных T-клеток и уровень интерлейкина-10, тогда как Fr1 ослаблял вызванное стрессом при введении молока через зонд повышение уровня нейтрофилов и CXCL1. Анализ кишечной микробиоты показал, что оба вида кефира существенно изменяли её состав и функциональные возможности, причём изменения отдельных видов бактерий зависели от вида кефира. Кроме того, оба вида кефира повышали способность кишечной микробиоты к синтезу ГАМК; это было связано с увеличением доли Lactobacillus reuteri.

Выводы: Полученные данные показывают, что кефир может влиять на поведение хозяина через ось микробиота—кишечник—иммунная система—мозг. Разные виды кефира могут оказывать неодинаковое воздействие на иммунные процессы и поведение, опосредованные микробиотой. Результаты свидетельствуют о том, что кефир может благоприятно влиять на отдельные компоненты оси микробиота—кишечник—мозг, и поддерживают расширение понятия «психобиотик» за счёт включения в него ферментированных продуктов на основе кефира. Видеоаннотация.