Роль короткоцепочечных жирных кислот в функционировании оси микробиота – кишечник – головной мозг

Abstract

Нарушение работы оси микробиота – кишечник – головной мозг может влиять на патогенез различных заболеваний центральной нервной системы, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, депрессия, расстройства аутистического спектра и др. Существует несколько механизмов коммуникации между кишечником и головным мозгом. Одним из них является синтез бактериальных метаболитов, которые могут оказывать прямое воздействие на клетки головного мозга. К ключевым метаболитам, обладающим такими свойствами, относятся короткоцепочечные жирные кислоты. Они синтезируются микробиотой прежде всего из пищевых волокон. Основными короткоцепочечными жирными кислотами в оси микробиота – кишечник – головной мозг являются пропионовая и масляная кислоты. В целом на данный момент сложилось мнение, что пропионовая кислота оказывает главным образом нейротоксичное действие, а масляная кислота – нейропротекторное. Однако подобное разделение достаточно условно. Оба вещества способны проникать через гематоэнцефалический барьер. Их концентрация в цереброспинальной жидкости и плазме крови, согласно большинству исследований, варьируется в диапазоне 2–20 мкмоль/л, но при некоторых патологиях может повышаться до 5 ммоль/л. Действие короткоцепочечных жирных кислот на клетки центральной нервной системы опосредовано главным образом специфическими G-белок-связанными рецепторами и эпигенетическими механизмами. В то же время нельзя исключать, что в действие короткоцепочечных жирных кислот на нейроны вовлечены и другие потенциальные сигнальные пути. Расшифровка механизмов регуляции работы нейронов с помощью пропионовой и масляной кислот позволит выявить новые фармакологические мишени для лечения различных заболеваний центральной нервной системы.