Дефицит короткоцепочечных жирных кислот усилил у крыс тягу к кокаину

Расстройства, связанные с употреблением психоактивных веществ — это нейропсихиатрические состояния, которым свойственно чередование ремиссий и рецидивов. До сих пор FDA не одобрило ни одного препарата для их лечения.

Уже известно, что ось «кишечник-мозг» влияет на развитие неврологических и психиатрических заболеваний, поэтому исследователи из США решили изучить, как злоупотребление ПАВ связано с микробиотой кишечника. Для этого они поставили эксперимент на крысах, которых разделили на две группы. Контрольная группа получала обычную воду, а экспериментальной группе в воду добавляли антибиотик, чтобы вызвать дисбиоз кишечника.

Сначала исследователи оценили влияние микробиоты с помощью теста, в котором крысы дергали за рычаг и получали дозу кокаина. Эксперимент выявил, что при равных дозах наркотика животные, получавшие антибиотик, статистически чаще дергали за рычаг, чем животные из контрольной группы. Иными словами, дефицит микрофлоры был ассоциирован с повышенной мотивацией получить наркотик.

Затем ученые провели другой эксперимент, в котором крыс аналогичным образом обучали «добывать» кокаин, а затем содержали их без доступа к наркотику в течение трех недель. Выяснилось, что животные с нарушенной микробиотой чаще нажимали на рычаг после попадания в экспериментальную камеру. Авторы предположили, что причина кроется в короткоцепочечных жирных кислотах бактериального происхождения — по результатам проведенных анализов, в организме крыс экспериментальной группы концентрация этих соединений была снижена.

Для проверки этой гипотезы они провели тот же эксперимент, однако в этот раз крысам давали добавку из короткоцепочечных жирных кислот. Оказалось, что восстановление их уровня нейтрализовало эффект от нарушения микробиоты, и мотивация крыс получить наркотик вернулась к уровню контрольной группы.

Чтобы детальнее изучить взаимосвязь кишечника и мозга, исследователи отобрали образцы из слепой кишки крыс и провели секвенирование 16S рибосомальной РНК. Они выяснили, что прием антибиотика привел к исчезновению фирмикутов, составлявших основную часть микробиома у контрольных крыс, и возрастанию доли протеобактерий. Интересно, что употребление добавки с жирными кислотами частично восстановило популяцию фирмикутов в кишечнике крыс.

Следующим этапом стал анализ изменений в мозге животных. Существует множество областей мозга, связанных с развитием расстройств употребления ПАВ. Однако ключевую роль в этом процессе играют нейроны прилежащего ядра. Авторы изучили транскриптом этого участка мозга и выявили повышенную экспрессию генов, связанных с синаптическими и мембранными процессами, а также с развитием нервной системы. Дополнительный анализ подтвердил, что обнаруженные паттерны изменений экспрессии были ассоциированы с нарушением микробиоты.

Авторы отмечают, что их исследование впервые показало связь между метаболитами кишечных бактерий и рецидивами в употреблении наркотиков. Они надеются, что найденные ими гены и бактерии могут стать потенциальными мишенями для терапии расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ.


Кокаиновая зависимость ускоряет старение мозга