Уютно с микробами? Как микробы управляют твоим сном

Бактерии, живущие в кишечнике и во рту, могут контролировать то, как вы спите ночью. Теперь учёные хотят использовать их, чтобы помочь вам отдыхать лучше.

Когда вы ложитесь в постель, ваше тело остаётся бурлящим миром активности. Почти на каждом его участке — и внутри тоже — миллиарды крошечных организмов извиваются и толкаются,争ивая пространство. Но если эта жуткая мысль способна лишить вас сна, задумайтесь: возможно, именно они помогают вам спать крепче.

Новые исследования показывают, что сообщества бактерий, вирусов и грибков, составляющие микробиоту нашего тела, способны влиять на сон. В зависимости от состава нашего микробного “экосообщества” количество и качество сна могут как улучшаться, так и ухудшаться.

И что особенно интригующе, это может открыть новые способы борьбы с нарушениями сна, вызванными сбоями биологических часов — так называемыми циркадными ритмами. Сегодня многие люди полагаются на снотворное, чтобы справиться с хронической бессонницей, но в будущем “дружественные” бактерии могут помочь нам засыпать и даже бороться с обструктивным апноэ сна — состоянием, при котором дыхание во сне нарушается. Тогда термин «гигиена сна» приобретёт совершенно новый смысл.

«Долгое время основная теория заключалась в том, что расстройства сна нарушают работу микробиоты, — говорит Дженнифер Мартин, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и член совета Американской академии медицины сна. — Но некоторые новые данные указывают на то, что, вероятно, это взаимная связь, работающая в обе стороны».

В мае на научной конференции, посвящённой изучению сна, были представлены новые данные, которые совпадают с результатами растущего числа других исследований. Было установлено, что подростки и молодые люди с более разнообразным микробным сообществом во рту, как правило, спят дольше.

Исследования также показали, что у людей с клинически диагностированной бессонницей в кишечнике наблюдается более низкое бактериальное разнообразие по сравнению с теми, кто спит нормально. Обычно это связано с менее здоровой иммунной системой и нарушениями в усвоении жиров и сахаров, что может повышать риск диабета, ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний. Другое исследование, в котором 40 добровольцев в течение месяца носили трекеры сна и сдавали анализ микробиома кишечника, также выявило: плохое качество сна коррелировало с менее разнообразным составом кишечных микробов.

Кроме того, у людей с так называемым «социальным джетлагом» — когда режим сна в будни и выходные резко отличается — кишечный микробиом значительно отличался от тех, чьи режимы сна были более стабильны. Об этом свидетельствуют данные, проанализированные британской health-tech компанией Zoe.

«Нарушение циркадных ритмов наблюдается у людей, которые засиживаются допоздна и отсыпаются по выходным, у тех, кто работает в напряжённом режиме — например, спасателей, полицейских, охранников, парамедиков и военных, а также у людей, которые едят слишком близко ко сну», — объясняет Кеннет Райт, профессор интегративной физиологии в Университете Колорадо в Боулдере (США). «Это может вызывать желудочно-кишечные расстройства и метаболические заболевания, распространённые у работников сменного графика, и нарушенный микробиом может играть в этом роль».

Возможно, что люди с нарушенным сном склонны придерживаться менее здорового рациона, что затем влияет на их микробиом, предполагает Сара Берри, профессор наук о питании в Кингс-колледже Лондона и главный научный сотрудник Zoe. Она ссылается на другие исследования (не связанные с Zoe), показавшие, что люди, которые мало спят, склонны подсознательно увеличивать потребление сахара.

«Часть теории заключается в том, что после плохого сна центры вознаграждения в мозге становятся более активными на следующий день, и человек тянется за быстрым решением, — говорит она. — Мозг как бы обманывает нас, внушая: “Окей, мне нужны быстрые углеводы”, чтобы получить короткий всплеск энергии».

Некоторые бактерии могут активно менять качество нашего сна, сдвигая циркадные ритмы.

Но изменения в питании как реакция на недосып — не вся история. Берри и её коллеги выявили девять видов микробов, которые встречались чаще, и восемь — реже у людей с социальным джетлагом по сравнению с теми, кто его не испытывал. Однако оказалось, что рацион питания объясняет изменения только у четырёх из этих видов.

Хайме Тартар, профессор психологии и нейронауки в Университете Нова Саут-Ист в штате Флорида, которая не участвовала в исследовании Zoe, отмечает, что всё больше убеждается: некоторые микробы напрямую влияют на сон. Она указывает на Firmicutes — одну из доминирующих групп бактерий в кишечнике. В экспериментах, где Тартар и её коллеги отслеживали сон и анализировали кишечные микробы у 40 мужчин, они обнаружили 15 разных групп Firmicutes, связанных с различными показателями сна. «У нас пока нет всех ответов, но похоже, что одни действительно улучшают сон, а другие — ухудшают», — говорит она.

В некоторых случаях нарушения сна могут напрямую менять состав микробных популяций, ослабляя иммунную систему и её способность регулировать микробы. Это, в свою очередь, может повышать вероятность долгосрочных проблем со сном.

Но исследователи, включая Тартар и Мартин, предполагают, что некоторые проблемы со сном могут изначально вызываться дисбалансом микробиоты в кишечнике или ротовой полости. Они считают, что определённые бактерии способны напрямую изменять качество сна, сдвигая циркадные ритмы — внутренние биологические часы, регулирующие сон, — и воздействуя на пищевое поведение, что тоже влияет на отдых.

Некоторые доказательства этого поступили из серии исследований с так называемыми фекальными трансплантатами. В одном исследовании 2024 года учёные пересадили мышам кишечные микробы из образцов кала людей. Грызуны, получившие микробиоту от людей с джетлагом и бессонницей, начали проявлять поведение, похожее на бессонницу: они были более активными в часы, когда обычно должны спать. В другом исследовании, где мышам пересаживали кишечные микробы от людей до, во время и после восстановления от джетлага, пересадка в фазе джетлага приводила к набору веса и проблемам с контролем уровня сахара в крови.

Ряд небольших исследований в Китае показал, что фекальные трансплантаты могут улучшать сон у пациентов с хронической бессонницей и расстройствами сна. Однако стоит помнить, что на сон сильно влияют психологические факторы, поэтому возможно, что сам факт трансплантации менял настрой пациентов и помогал им расслабиться. Учёные отмечают: чтобы надёжно подтвердить эффективность метода, потребуется рандомизированное двойное слепое клиническое исследование.

Но есть и другие причины полагать, что это может работать. Диета, например, хорошо известна своим влиянием на сон. Когда группа из 15 здоровых молодых мужчин в течение недели придерживалась рациона с высоким содержанием жиров и сахара, у них изменились электрические паттерны мозга во время глубокого сна, хотя делать однозначные выводы из такой небольшой выборки трудно. Аналогично, в эксперименте, где добровольцам оценивали сон после приёма антибиотиков, появились доказательства того, что это снижало количество сна без быстрых движений глаз (non-REM-сон) — важной части цикла сна, когда организм восстанавливается, а новые воспоминания и навыки закрепляются. Однако эффект наблюдался не при всех антибиотиках, и снова — исследование было небольшим.

Изменения в балансе кишечных микробов также могут менять количество полезных химических веществ, которые они вырабатывают, помогая расщеплять пищу. А это, в свою очередь, может влиять на качество сна, говорит Тартар.

Мы знаем, например, что некоторые кишечные микробы производят нейромедиаторы, такие как гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), дофамин, норэпинефрин и серотонин, или короткоцепочечные жирные кислоты, такие как бутират, — все они играют роль в регулировании сна. «Хотя они производятся в кишечнике, они могут влиять на мозг», — отмечает Тартар.

Если этих микробов становится меньше, то их химическое воздействие на мозг также, вероятно, снижается. В то же время другие микробы, использующие такие продукты, как насыщенные жиры и сахар, для синтеза воспалительных молекул, могут размножаться. Некоторые из этих воспалительных веществ, включая определённые желчные кислоты, по предположениям, способны нарушать циркадные ритмы мозга.

Мартин считает, что то же самое, вероятно, справедливо и для микробиома полости рта. Повышенное воспаление, вызванное активным ростом микробов у людей с плохим питанием или проблемами с зубами, может увеличивать риск таких нарушений, как обструктивное апноэ сна, при котором стенки горла во время сна расслабляются и нарушают нормальное дыхание.

«Если микробиом разбалансирован, это может вызвать локальное и системное воспаление, которое приводит к сужению дыхательных путей, выделению гормонов стресса и множеству других процессов, в итоге нарушающих сон», — говорит Мартин. Сужение или блокировка дыхательных путей могут приводить к обструктивному апноэ сна и храпу.

Кишечные микробы производят нейромедиаторы, которые играют роль в регулировании сна.

Учитывая всё это, можно предположить, что пробиотики (препараты, содержащие определённые штаммы бактерий) или пребиотики (неперевариваемые компоненты пищи, избирательно питающие полезные кишечные бактерии) могут помочь в лечении некоторых нарушений сна. Тартар указывает на исследование, в котором было показано, что определённый пробиотик — штамм Lactobacillus casei Shirota — улучшал сон по сравнению с плацебо у группы из 94 студентов-медиков в стрессовый период учебного года.

Берри говорит, что Zoe недавно завершила шестинедельное исследование с участием 399 здоровых взрослых из Великобритании в рамках проекта под названием BIOME study. Исследование, которое всё ещё проходит экспертную проверку, включало три группы участников. Первая группа получала «супертопливо для микробиома» — пребиотический комплекс из более чем 30 цельных пищевых ингредиентов, от фрукта баобаба до гриба львиной гривы. Вторая группа принимала ежедневно пробиотик — бактерии L. rhamnosus. Третья группа получала гренки с калорийностью, эквивалентной пребиотическому комплексу, в качестве контрольного продукта. В сравнении с группой, получавшей гренки, более значительная часть участников, употреблявших пребиотическую смесь, отметила улучшение сна, хотя это оценивалось на основе самоотчётов, а не объективных измерений.

Мартин, хотя её и впечатляют такие результаты, подчёркивает необходимость более масштабных и надёжных клинических исследований, сравнивающих использование пребиотиков или пробиотиков с уже существующими методами лечения, эффективность которых доказана. Сюда относятся когнитивно-поведенческая терапия (разновидность разговорной психотерапии, известная как КПТ) и различные лекарственные препараты.

«Я всегда осторожно отношусь к советам потратить 30 долларов (22 фунта стерлингов) в магазине здорового питания на что-то, чья эффективность не доказана, когда мы знаем, что существуют реально эффективные медицинские методы терапии», — говорит она.

Она проявляет интерес к тому, чтобы узнать, могут ли пробиотики помочь людям с лёгкими формами обструктивного апноэ сна, возможно, в сочетании с уже существующими оральными устройствами, которые смещают челюсть и помогают предотвратить дыхательные нарушения. Поскольку у 20–30% людей с хронической бессонницей когнитивно-поведенческая терапия не даёт результата, Мартин задаётся вопросом, смогут ли им помочь пробиотики или пребиотики.

«Я бы с удовольствием увидела подобные исследования», — говорит она. — «В клинической практике нам сложно помочь этой группе пациентов, многие из которых не хотят использовать седативные препараты».

Но если влияние микробиологии на качество сна будет надёжно доказано, это может помочь самым разным людям.

«Циркадные нарушения очень распространены в обществе, — говорит Райт. — Они могут возникать при джетлаге, в определённых профессиях и стилях жизни, а также при возрастных заболеваниях. У очень многих людей есть потенциал получить от этого пользу».

Это уж точно придаст термину «постельные жучки» новый оттенок смысла.
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.