Як бактерії контролюють наш сон

Бактерії, які живуть у нашому кишківнику та роті, можуть впливати на сон. Тепер вчені намагаються за допомогою мікробіому покращити наш відпочинок.

Коли ви опинитеся в ліжку сьогодні ввечері, у вашому тілі вируватиме активність.

Майже на кожному сантиметрі згори і всередині нього мільярди крихітних організмів будуть звиватися та боротися за простір.

Але не жахайтеся надто сильно, насправді ці мікроорганізми можуть допомогти вам краще виспатися.

Нові дослідження показують, що спільноти бактерій, вірусів та грибків, які складають мікробіоту нашого організму, впливають на сон.

Вони можуть покращувати його і погіршувати - залежно від складу нашої особистої мікробної екосистеми.

Але це також означає, що ми можемо розробити нові способи боротьби зі безсонням. Хоча зараз люди покладаються переважно на снодійні, у майбутньому допомагати нам заснути можуть корисні бактерії.

Вони навіть можуть запобігти небезпечній проблемі - обструктивному апное - стану, при якому під час сну порушується дихання. Термін "гігієна сну" тоді набуде геть нового значення.

"Вчені довгий час вважали, що розлади сну порушують наш мікробіом, – каже Дженніфер Мартін, професорка Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та член правління Американської академії медицини сну. - Але тепер ми бачимо, що зв'язок є в обох напрямках".

У травні нове дослідження підтвердило те, про що казали дедалі більша кількість вчених. Підлітки та молоді люди, які мають більш різноманітний мікробіом у роті, як правило, сплять довше.

Дослідження також показали, що люди з медично діагностованим безсонням мають меншу різноманітність бактерій у кишківнику у порівняння з тими, хто спить нормально.

Менша різноманітність мікробіому зазвичай пов'язана з менш здоровою імунною системою та порушеннями в обробці жирів і цукрів, що може призвести до підвищеного ризику діабету, ожиріння та серцевих захворювань.

Інше дослідження, в якому 40 людей добровільно носили трекери сну протягом місяця, також виявило, що погана якість сну корелює з менш різноманітною популяцією кишкових мікробів.

Крім того, у людей із соціальним джетлагом – дуже різним режимом сну протягом робочого тижня та вихідних - кишковий мікробіом значно відрізнявся від тих, чий режим сну був схожим протягом всього тижня.

"Порушення циркадного ритму трапляється у людей, які пізно не лягають спати та довго сплять у вихідні, у тих, хто працює вночі, як-от рятувальники, поліція та охорона, парамедики та військові, а також у людей, які їдять перед сном", - каже Кеннет Райт, професор інтегративної фізіології з Університету Колорадо в Боулдері, США.

"Це може спричинити шлунково-кишкові розлади та метаболічні захворювання, які поширені, наприклад, у людей, що працюють позмінно, і порушений мікробіом відіграє у цьому не останню роль".

Можливо, люди з порушенням сну схильні дотримуватися менш здорової дієти, що потім впливає на їхній мікробіом, припускає Сара Беррі, професорка наук про харчування в Королівському коледжі Лондона.

Але зміна харчових звичок у відповідь на недосипання – це не вся історія.

На думку деяких дослідників, як-от Хайме Тартар з Університету Нова у Флориді, певні мікроби відіграють безпосередню роль у сні.

Вона говорить про фірмікути - одну з найдомінантніших груп бактерій в нашому кишківнику. Дослідженням Тартар та її колеги виявили 15 різних груп цих бактерій, які по-різному корелювали з низкою показників сну.

У деяких випадках порушення сну можуть стимулювати зміни в цих мікробних популяціях, погіршуючи імунну систему та її здатність регулювати мікроби, що, у свою чергу, може збільшити ймовірність довгострокових проблем зі сном.

Але дослідники також припускають, що деякі проблеми зі сном можуть бути спричинені мікробним дисбалансом.

Деякі докази цього походять із серії досліджень під час трансплантацій фекалій.

В одному дослідженні 2024 року вчені пересадили мишам людські фекалії, разом із кишковими мікробами, які вони містили. Гризуни, які отримали фекалії від людей, що страждали від зміни часових поясів та безсоння, розвинули поведінку, схожу на безсоння.

Декілька невеликих досліджень за участю людей, проведених в Китаї, показали, що трансплантація фекалій може допомогти покращити сон пацієнтів, які страждають від хронічного безсоння та розладів сну.

Але є й інші підстави вважати, що це може спрацювати.

Наприклад, добре відомо, що дієта впливає на сон. Коли група з 15 здорових молодих чоловіків протягом тижня дотримувалася дієти з високим вмістом жирів і цукру, це змінило електричні патерни їхнього мозку під час глибокого сну, хоча зробити остаточні висновки з такої невеликої вибірки - важко.

Інший експеримент показав, що прийом антибіотиків зменшив кількість сну без так званого швидкого руху очей. Це важлива частина циклу сну, під час якого наше тіло відновлюється, закріплюються нові спогади та навички.

Зміни в балансі наших кишкових мікробів також можуть змінювати кількість корисних хімічних речовин, які вони виробляють, щоб розщеплювати їжу. Це, у свою чергу, також впливає на якість сну, каже Тартар.

Ми знаємо, наприклад, що деякі кишкові мікроби виробляють нейромедіатори, такі як гамма-аміномасляна, дофамін, норадреналін і серотонін, або коротколанцюгові жирні кислоти, такі як бутират. Кожна з цих речовин відіграє певну роль у сні.

"Хоча вони виробляються в кишківнику, вони можуть впливати на мозок", - каже Тартар.

Якщо кількість цих мікробів зменшиться, то їхній хімічний вплив на мозок, ймовірно, також зменшиться, тоді як інші мікроби, які використовують для синтезу насичені жири та цукор, можуть розмножуватися.

Вважають, що деякі з цих запальних хімічних речовин, у тому числі певні жовчні кислоти, здатні порушувати циркадні ритми мозку.

Мартін каже, що те саме, ймовірно, стосується і мікробіому ротової порожнини.

Підвищене запалення, спричинене розмноженням мікробів у людей з поганим харчуванням або поганим здоров'ям зубів, може підвищити ризик обструктивного апное сну, при якому стінки горла розслабляються під час сну, порушуючи нормальне дихання.

"Якщо мікробіом не збалансований, це може призвести до місцевого та системного запалення, яке може спричинити звуження дихальних шляхів, вивільнення гормонів стресу та багато інших речей, які потім порушують сон у майбутньому", - каже Дженніфер Мартін. Звужені або заблоковані дихальні шляхи можуть призвести до обструктивного апное сну та хропіння.

З огляду на все це, вчені припускають, що пробіотики (таблетки, які містять певні штами бактерій) або пребіотики (інгредієнти, які живлять корисні кишкові бактерії) можуть допомогти в лікуванні порушень сну.

Тартар вказує на одне дослідження, яке показало, як пробіотик, штам бактерії Lactobacillus casei Shirota, покращив сон порівняно з плацебо у групі з 94 студентів-медиків, коли вони переживали стресовий період навчального року.

Мартін заінтригована такими результатами, але наголошує на необхідності проведення масштабніших і більш надійних досліджень. Вони мають порівняти прийом пробіотиків із вже наявними методами лікування безсоння, як-от когнітивно-поведінкова терапія та інші ліки.

"Я завжди обережно ставлюся до пропозицій витратити гроші у магазині здорового харчування на щось, що не має доведеної ефективності, коли ми знаємо, що існують ефективні способи", - каже вона.

Але якщо дослідження доведуть вплив корисних бактерій на сон, це може допомогти всім людям.

"Порушення циркадного ритму поширене в суспільстві, - каже Райт. - Це може статися через зміну часових поясів, певні професії та спосіб життя, а також захворювання, пов'язані зі старінням. Отже, багато людей отримають від цього користь".