- Новые данные о микробиоме
- Подростки, живущие с собаками, имели меньше психических и поведенческих проблем
- Психическое здоровье и поведенческие проблемы у подростков, у которых есть собаки, и у тех, у кого их нет
- Владение собакой ассоциировалось с особым микробным сигнатурой
- Микробы изменили социальное поведение мышей
Новое рецензируемое исследование в iScience сообщает, что подростки, живущие с собаками, испытывают значительно лучшее психическое и социальное здоровье — и механизм этого процесса не просто психосоматический, а, по-видимому, микробный.
Используя лонгитюдные данные популяционной когорты из 345 подростков, в сочетании с секвенированием микробиома и экспериментами по трансплантации мышей без микробов, исследователи показали, что владение собакой в подростковом возрасте изменяет человеческий микробиом таким образом, что измеримо улучшает социальное поведение.
Новые данные о микробиоме
Вместо того чтобы полагаться на самооценку благополучия или пересечения ассоциаций, исследователи оценивали владение собакой в 13 лет, психиатрические результаты в 14 лет с помощью стандартизированных клинических инструментов, а затем напрямую проверяли причинность, перенося микробиоту, полученную из слюны, у подростков в мышей без микробов.
Из аннотации к работе:
Подростки, у которых есть собаки, чувствуют себя лучше, чем те, у кого их нет. Однако неясно, какой механизм лежит в основе того, как наличие собаки влияет на самочувствие подростков. Поскольку наличие собаки влияет на состав микробиоты в домашней среде, мы изучили микробиом подростков, у которых есть собаки, и проанализировали его связь с психическим здоровьем и поведением участников подростковой когорты (n = 345).
Наши результаты показывают, что у подростков, у которых есть собаки, меньше проблем с психологическими показателями, а некоторые комменсалы связаны с психологическими показателями подростков. Мыши, получившие микробиоту подростков, у которых есть собаки, проявляли более высокий уровень социального взаимодействия с сородичами, запертыми в клетке.
Был проведён анализ связи между психологическими показателями подростков и поведением мышей, а также с количеством каждого варианта ампликонной последовательности (ВАП) микробиома. Мы обнаружили, что ВАП, принадлежащие Streptococcus, коррелировали с социальным взаимодействием у мышей, выращенных в стерильных условиях, и с психологическими показателями подростков. Эти результаты позволяют предположить, что микробиота может частично влиять на улучшение самочувствия подростков, живущих с собаками.
В результате оказалось: микробы, связанные с подростками, владеющими собаками, сами по себе были достаточны, чтобы вызвать более социальное, просоциальное поведение у животных, выращенных в полностью контролируемых условиях.
Подростки, живущие с собаками, имели меньше психических и поведенческих проблем
Психическое здоровье и поведенческие проблемы у подростков, у которых есть собаки, и у тех, у кого их нет
Чтобы выявить влияние наличия собаки на психическое состояние подростков, мы проанализировали данные участников, у которых не было пропущенных данных (n = 343), о наличии собаки в возрасте 13 лет и результаты по подшкалам опросника для оценки поведения детей (CBCL) в возрасте 14 лет. Среди проанализированных участников было 96 владельцев собак (57 мужчин, 39 женщин) и 247 человек, у которых не было собак (139 мужчин, 108 женщин) (Таблица S1).
Наличие собаки у подростков в возрасте 13 лет предсказывало результаты по подшкалам CBCL в возрасте 14 лет, а именно показатели психического здоровья и поведения. Показатель социальных проблем у подростков, у которых была собака, был значительно ниже, чем у подростков, у которых собаки не было, с самым большим размером эффекта (β = −0,192, p = 0,002).
Кроме того, показатели социальной изоляции, проблем с мышлением, противоправного и агрессивного поведения у подростков, у которых есть собаки, были ниже, чем у подростков, у которых нет собак (β = −0,122, −0,143, −0,133, −0,146, p = 0,048, 0,020, 0,030, 0,017 соответственно; рис. 1). После корректировки демографических переменных (пол, годовой доход семьи, количество братьев и сестёр, количество членов семьи) эти различия сохраняются, причём наибольший эффект наблюдается в отношении социальных проблем (β = −0,194, p = 0,002).
По всей когорте подростки, владевшие собаками, постоянно показывали более низкие показатели по психическим и поведенческим проблемам, особенно в областях, связанных с социальным функционированием.
По сравнению с сверстниками, не имеющими собак, у них было значительно меньше социальных проблем, меньше социальной отстранённости, меньше проблем с мыслью, меньшее поведение делинквента и снижение агрессии.
Наиболее сильный эффект наблюдался в социальных проблемах, и что особенно важно, эти связи оставались статистически значимыми после корректировки пола, дохода домохозяйства, числа братьев и сестёр и размера семьи, что указывает на то, что результаты не объяснялись социально-экономическим преимуществом, структурой семьи или демографическими различиями.
Владение собакой в подростковом возрасте предсказывало улучшение психического здоровья через год.
Микробиота связана с поведением подростков
Мы провели анализ микробиоты слюны у респондентов, у которых не было собак, и у респондентов, у которых были собаки. Всего было секвенировано 343 образца, что дало 6 829 854 считывания. На уровне рода в образцах слюны преобладали Streptococcus (21,9%), Neisseria (13,0%) и Prevotella 7 (8,3%) (рис. 2A). Богатство (индекс Чао1) и равномерность (индекс Шеннона) микробиоты слюны были сопоставимы в обеих группах (рис. 2B). Анализ главных координат на основе несходства Брея — Кертиса также показал, что структура микробиоты слюны не различалась в обеих группах (Adonis, F = 1,6655, R2 = 0,00486, p = 0,097) (рис. 2C).
Вместо этого анализ состава микробиома с поправкой на смещение (ANCOM-BC) выявил некоторые роды бактерий, численность которых различалась в зависимости от группы. Двенадцать родов, в том числе преобладающие роды Streptococcus и Prevotella 7, были значительно менее распространены в слюне людей, не имеющих собак (рис. 2D). Эти результаты свидетельствуют о том, что наличие собаки влияет на численность определённых родов бактерий в полости рта её владельцев, в то время как общее разнообразие и структура микробного сообщества остаются неизменными.
Владение собакой ассоциировалось с особым микробным сигнатурой
Примечательно, что ASV-вирусы Streptococcus были тесно связаны с социальными подходами к пойманным мышам, хотя характер их ассоциации варьировался среди ASV. Согласно схеме ассоциации, ASV, вызванные стрептококком, были разделены на две группы, обозначенные как группы А и В, которые демонстрировали положительные и отрицательные ассоциации с социальными подходами к пойманным мышам соответственно (рисунок 4А). Филогенетическое древо этих автономных некультивируемых микроорганизмов также чётко разделяет их на группы A и B, что указывает на функциональное различие штаммов Streptococcus в группах A и B и на то, что они могут по-разному влиять на хозяина (Рисунок 4B).
Относительная численность этих Streptococcus ASV в фекалиях мышей, выращенных в стерильных условиях, различались в зависимости от группы. То есть количество ASV в группе A увеличилось у мышей, выращенных в стерильных условиях и заражённых слюной владельцев собак, в то время как в группе B их количество уменьшилось (Рисунок 4C). В слюне подростков, участвовавших в исследовании, не было обнаружено существенных различий в этих ASV между теми, у кого не было собак, и теми, у кого были собаки (рис. S1), в то время как количество некоторых ASV, таких как ASV4 и ASV7, было связано с показателями умственного развития подростков (рис. 2E). В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что штаммы Streptococcus, общие для людей и собак, такие как ASV4, потенциально влияют на поведение хозяина.
Когда исследователи анализировали микробиомы полости рта подростков, они не обнаружили широких различий в общем разнообразии. Вместо этого сигнал появлялся с разрешением на уровне деформации.
Подростки, живущие с собаками, имели более высокое количество специфических бактериальных вариантов, особенно отличительных вариантов ампликонной последовательности Streptococcus (ASV).
Важно, что эти штаммы были обратно связаны с поведенческими проблемами, включая деликвентное поведение и нарушения мышления.
Микробы изменили социальное поведение мышей
Например, было доказано, что добавление в рацион медоносных пчёл комбинации бифидобактерий и лактобактерий улучшает их способность к сотрудничеству, о чём свидетельствует повышение продуктивности ульев.27
Экспериментальные исследования на животных показали, что сообщества кишечных микроорганизмов могут влиять на ряд нейроповеденческих фенотипов, в том числе на реакцию на стресс28 социальная тревожность, депрессивное поведение и коммуникативные функции.29
Примечательно, что было доказано, что введение Limosilactobacillus reuteri повышает активность окситоциновой системы головного мозга и улучшает социальное поведение мышей.30 Кроме того, интервенционные исследования с участием людей показали, что модуляция микробиома кишечника с помощью симбиотических добавок может способствовать просоциальному поведению, в том числе повышению справедливости и готовности к сотрудничеству в парадигмах принятия экономических решений, таких как игра «Ультиматум»22
С другой стороны, хотя исследования взаимосвязи между микробиомом полости рта человека и его социальным поведением ограничены, существует корреляция между микробиотой полости рта и кишечника.31 Недавние исследования показали, что микробиота полости рта играет важную роль в социальном поведении и работе мозга человека.32 Например, Вингфилд продемонстрировал связь между уровнем депрессии и микробиомом полости рта у подростков.33 Настоящее исследование продемонстрировало важность микробиоты полости рта для человека с помощью оценки психологических показателей, а также использования гуманизированных гнотобиотических мышей.
Связь между кишечником и мозгом регулируется микробиомом посредством нейронных, нейроэндокринных, иммунных и метаболических путей, опосредованных различными биоактивными сигналами.21 Хотя мы не измеряли количество молекул, отвечающих за микробиоту и социальное поведение, ни у подростков, ни у мышей, одним из возможных кандидатов является окситоцин, который отвечает за социальные связи, привязанность и защиту у животных.34 Мы обнаружили, что во время взаимодействия у собак и их хозяев повышается уровень окситоцина.35 Кроме того, микробиота кишечника может модулировать нейронную активность окситоцина через блуждающий нерв.20,30 В дополнение к этим результатам важно измерить уровень окситоцина как у людей, так и у мышей.
Чтобы проверить, отслеживают ли эти микробные различия просто поведение или действительно его вызывают, исследователи провели решающий эксперимент. Микробиота, полученная из слюны, от подростков, владеющих и не имеющих собак, была пересажена мышам без микробов, после чего оценивались с помощью проверенных тестов на социальное поведение.
Мыши, колонизированные микробиотой у подростков, владеющих собаками, демонстрировали значительно более выраженное социальное поведение, включая повышенное взаимодействие с пойманными видами — хорошо признанный показатель просоциального или эмпатичного поведения у грызунов.
При анализе микробиоты кишечника у мышей исследователи обнаружили, что те же штаммы стрептококка, связанные с улучшением психического здоровья у подростков, также связаны с повышением общительности у мышей.
В этом исследовании стрептококк был связан с психологическими показателями у подростков и социальным поведением у мышей. Стрептококк — это сферическая бактерия, некоторые виды которой являются эндемичными для полости рта, горла и кишечника человека и животных. α-гемолитический стрептококк был обнаружен примерно в 17 % случаев в полости рта здоровых собак.36
Другое исследование продемонстрировало возможность передачи стрептококка от собак к человеку.37 стрептококкового титра было связано с обострением обсессивно-компульсивных и тиковых расстройств.38 Иммунологические изменения, вызванные стрептококковой инфекцией, могут влиять на социальное поведение, например приводить к снижению социальной активности и усилению социального избегания у мышей.39 Однако в этом исследовании определенные ASV, вызванные стрептококком, были обратно пропорционально связаны с расстройствами мышления, такими как навязчивые идеи и делинквентное поведение, что указывает на то, что эти ASV могут оказывать благотворное воздействие на человека-хозяина.
На мышиных моделях эффекты были противоречивыми; ASV группы A Streptococcus продемонстрировали положительную корреляцию с общительностью, в то время как ASV группы B Streptococcus продемонстрировали отрицательную корреляцию с общительностью. Аналогичным образом, в образцах, взятых у людей, хотя несколько стрептококков ASV показали отрицательную корреляцию с поведенческими проблемами, стрептококк ASV9 показал положительную корреляцию, что ещё раз подтверждает функциональное разнообразие штаммов этого рода. Однако анализ микробиоты в этом исследовании проводился с помощью метода 16S рРНК, который не позволяет выявить бактерии в полном объёме, и вполне возможно, что стрептококки, обнаруженные в ходе этого исследования, отличались от тех, о которых сообщалось ранее.
Поскольку известно, что некоторые похожие бактерии ведут себя по-разному, можно предположить, что истинная функция Стрептококк, обнаруженный в ходе этого исследования, будет изучен более детально с помощью секвенирования с более высоким разрешением и функционального анализа, обеспечиваемого метагеномным подходом, что позволит учёным более подробно изучить такие ассоциации, выявляя штаммы бактерий и их предполагаемые метаболические побочные продукты в социальном поведении.
Хотя прямое сравнение поведения людей и мышей невозможно, эти результаты позволяют предположить, что микробиота частично отвечает за улучшение социального поведения подростков после того, как они пожили с собаками.
Собаки улучшают психическое здоровье человека не только через любовь — но и через передачу полезных микробов, поддерживающих социальную работу мозга.
Выступая в роли переносчиков микробного обмена, собаки могут помогать восстанавливать микробные входы в окружающую среду, с которыми люди исторически сосуществовали, поддерживая более здоровое нейроповеденческое развитие через пути микробиом–мозг.
Одно ясно: если собаки влияют на психическое здоровье человека через микробный обмен, то изменение собак с помощью инъекций самоусиления РНК может полностью нарушить этот путь.
Напомним, что на западе платформа Merck NOBIVAC NXT в настоящее время используется ветеринарами для лечения собачьего гриппа, бешенства и FLV. мРНК уже давно пришло в мир ветеринарии.
- Репликоны идут в с/х. Эксперименты по программированию ДНК растений
- Гейтс финансирует репликоны: организм становится «фабрикой синтетических гибридов»
- Американцы занимались разработкой «репликонов»не один десяток лет
- Первые нерадостные «ласточки» самоусиливающейся мРНК
Источник: NEW STUDY: Dogs Improve Human Mental Health by Transferring Beneficial Microbes
