Когнитивно-поведенческая терапия при синдроме раздражённого кишечника вызывает двунаправленные изменения оси «мозг—кишечник—микробиом», связанные с уменьшением выраженности желудочно-кишечных симптомов

Введение: Всё больше данных указывает на то, что двунаправленная передача сигналов между пищеварительным трактом и головным мозгом участвует в патогенезе синдрома раздражённого кишечника (СРК). Недавно в крупном рандомизированном контролируемом исследовании мы показали, что когнитивно-поведенческая терапия (КПТ) уменьшает выраженность симптомов СРК. В настоящем исследовании оценивали, позволяют ли исходные параметры головного мозга и кишечного микробиома прогнозировать ответ на КПТ и связан ли ответ на лечение с изменениями оси «мозг—кишечник—микробиом».

Методы: Для мультимодальной нейровизуализации и психологической оценки до и после завершения исследования были отобраны 84 пациента с СРК, диагностированным по Римским критериям III, получавших КПТ, из исследования исходов при синдроме раздражённого кишечника (IBSOS; ClinicalTrials.gov NCT00738920). У 34 участников, получавших КПТ, до и после лечения собирали образцы кала для секвенирования генов 16S рРНК, нецелевой метаболомики и определения концентрации короткоцепочечных жирных кислот. С помощью многомерных линейных моделей и отрицательно биномиальных моделей выявляли клинические показатели, особенности функциональной связанности и микроструктуры головного мозга, а также характеристики микробиома, связанные с ответом на КПТ.

Результаты: До начала лечения у пациентов, ответивших на КПТ, по сравнению с не ответившими на неё были выше концентрация серотонина в кале и представленность бактерий порядка Clostridiales, а представленность Bacteroides — ниже. Классификатор на основе метода случайного леса, включавший 11 родов микроорганизмов, с высокой точностью прогнозировал ответ на КПТ (AUROC 0,96). После лечения у ответивших на КПТ отмечалось снижение функциональной связанности в областях сенсомоторной сети, сетей ствола мозга, значимости и режима по умолчанию, а также изменения белого вещества в базальных ганглиях и других структурах. Изменения головного мозга коррелировали со сдвигами в микробиоме, включая увеличение представленности Bacteroides у пациентов, ответивших на лечение.

Выводы: Исходные характеристики кишечной микробиоты и концентрация серотонина были связаны с ответом на КПТ, что указывает на возможность влияния периферических сигналов микробиоты на центральные процессы, которые изменяются под воздействием КПТ и участвуют в формировании абдоминальных симптомов при СРК. Ответ на КПТ характеризуется сопряжёнными изменениями мозговых сетей и кишечного микробиома, которые могут отражать нисходящее влияние головного мозга на микробиом во время терапии. Видеоаннотация.