Российские ученые, в том числе биолог МГУ Александр Олескин, исследовали значение газотрансмиттеров (газообразных нейромедиаторов) микробного происхождения для организма человека. Свои выводы они представили в статье, опубликованной в журнале Microbial Ecology in Health and Disease, а коротко о них сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру».
Газотрансмиттеры представляют собой газообразные вещества, образующиеся в различных органах и тканях. Это вещества, которые служат передаче импульсов между нервными клетками, в том числе в головном мозге, где с помощью специальных ферментов генерируются такие газотрансмиттеры, как NO, CO, H2S.
В статье приводится обширный анализ данных, касающихся механизмов действия газообразных веществ микробного происхождения с точки зрения регуляции поведения человека. Вышеупомянутые газы являются одними из самых маленьких биологически активных молекул.
Важно, что вещества, выполняющие роль газотрансмиттеров, синтезируются в ЖКТ как клетками организма-хозяина, так и населяющими ЖКТ разнообразными микроорганизмами. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) взрослого человека содержит около 20 миллилитров различных газообразных продуктов, причем в день производится от 400 до 1200 миллилитров — прежде всего азота, кислорода, водорода, метана, диоксида углерода и сероводорода. Их количество варьируется в значительной степени в зависимости от диеты, соблюдаемой человеком.
Газотрансмиттеры играют двойственную роль в организме. Они могут служить источниками энергии, в том числе и для населяющих организм человека микробов. Газотрансмиттеры участвуют в коммуникации как между микробными клетками, так и в «диалоге» между микробными «сожителями» и клетками организма-хозяина. Окись азота (NO), как образованная организмом-хозяином, так и микробного происхождения, регулирует функционирование иммунной и сердечно-сосудистой систем, выступает как мозговой нейромедиатор, вовлеченный в регуляцию процесса обучения и когнитивной (познавательной) деятельности. Сероводород (H2S) в низких концентрациях регулирует ряд процессов в разных органах человека, в особой мере он влияет на сердечно-сосудистую и нервную системы.
Газотрансмиттеры оказывают воздействие на образовавшую их клетку (аутокринное действие), на соседние клетки (паракринное действие) и на отдаленные ткани и органы и системно на весь организм (эндокринное действие). Выработка газотрансмиттеров и их распространение в разных зонах организма зависят от активности образующих эти вещества клеток как самого организма, так и микробных симбионтов. Концентрации и активность газотрансмиттеров находятся под сложным комбинированным влиянием головного мозга и нервной системы в целом (включая кишечные нервные клетки – энтерическую нервную систему), иммунной системы и других систем организма и в то же время под воздействием микробиоты ЖКТ, других зон организма.
В научный оборот недавно был введен термин «психобиотики» (psychobiotics) для обозначения пробиотических бактериальных штаммов, которые используются в качестве биологически активных добавок для оптимизации деятельности мозга и психики человека с помощью благотворного влияния микробных продуктов и в том числе газотрансмиттеров на мозговые процессы и поведение человека.
