Лактобактерии, синтезирующие серотонин, способствуют оптимизации кишечного транзита

Пищеварительная система Ось кишечник-мозг

Определенные штаммы кишечных лактобактерий — Limosilactobacillus mucosae и Ligilactobacillus ruminis — вырабатывают биоактивный серотонин, который способен поддерживать здоровье кишечника, увеличивая плотность нейронов в толстой кишке и нормализуя кишечный транзит.

Об этой статье

публикация 15 января 2026

Обновлять 12 мая 2026

Серотонин играет фундаментальную роль в работе пищеварительной системы: он регулирует ключевые функции желудочно-кишечного тракта (перистальтику, вазодилатацию, висцеральную чувствительность), а также обеспечивает развитие и функциональность энтеральной нервной системы. Несмотря на то что синтез серотонина носит преимущественно эндогенный характер (проходя этапы: триптофан -> 5-HTP -> серотонин), предполагается, что некоторые представители микробиоты человека также вносят в него свой вклад. Недавно ученые идентифицировали данные бактерии и проанализировали физиологическую активность вырабатываемого ими серотонина с точки зрения его влияния на иннервацию толстой кишки и моторику кишечника.

95% Приблизительно 95% суммарного объема серотонина в организме локализовано в кишечнике, где он синтезируется, депонируется и высвобождается энтерохромаффинными клетками.

Лактобактерии, продуцирующие серотонин

Результаты подтверждают, что кишечная микробиота способна синтезировать серотонин и модулировать его концентрацию в просвете кишки: in vitro (в анаэробных культурах) фекальная микробиота здоровых добровольцев вырабатывает серотонин; in vivo соединение обнаруживается в кале мышей, генетически неспособных к его синтезу, после трансплантации им микробиоты. Какие именно микроорганизмы ответственны за этот процесс? Исследователи выявили тандем лактобактерий (обозначенный как Ls), состоящий из Ligilactobacillus ruminis и Limosilactobacillus mucosae. Ls не осуществляет синтез 5-HTP или серотонина напрямую из триптофана (1-й этап), однако продуцирует серотонин при наличии 5-HTP (2-й этап). Данный второй этап (декарбоксилирование 5-HTP до серотонина) требует одновременного присутствия в сообществе обоих бактерий.

Последствия колонизации кишечника бактериальным дуэтом

У безмикробных мышей с дефицитом эндогенного серотонина колонизация исключительно штаммами Ls повышает уровень энтеросеротонина, стимулирует иннервацию толстой кишки и увеличивает число серотонин-иммунореактивных нейронов. Тем не менее концентрация серотонина в сыворотке крови животных остается неизменной, что указывает на преимущественную роль бактериального серотонина в регуляции локальных функций кишечника.

Изолированное сообщество Ls синтезирует серотонин in vitro. Однако данный эффект не наблюдается при культивировании чистых штаммов (L. mucosae или L. ruminis) или их искусственно воссозданной совместной культуры, в то время как эта же комбинация увеличивает содержание серотонина в фекалиях in vivo. Это позволяет предположить, что на микробную продукцию серотонина могут влиять специфические условия кишечной среды (наличие субстратов, уровень pH, содержание кислорода, кофакторы и межмикробные взаимодействия).

Энтерохромаффинные клетки млекопитающих синтезируют серотонин в два этапа из ароматической аминокислоты триптофана (Trp):

1. Гидроксилирование Trp приводит к образованию предшественника серотонина 5-гидрокситриптофана (5-HTP). Триптофангидроксилазы (TPH), принадлежащие к более широкому семейству гидроксилаз ароматических аминокислот (AAAH), осуществляют этот первый, лимитирующий скорость этап синтеза серотонина.

2. Затем 5-HTP декарбоксилируется ароматическими аминокислотными декарбоксилазами с образованием серотонина.

Перспективы восстановления моторики кишечника у пациентов?

В завершение стоит отметить, что Ls нормализует время кишечного транзита у безмикробных мышей. При этом у лиц с синдромом раздраженного кишечника содержание L. mucosae (но не L. ruminis) в фекалиях значимо ниже, чем у здоровых людей. Причем чем ниже концентрация данной бактерии, тем выше плотность стула. Могут ли связанные с микробиотой механизмы влиять на локальный биосинтез серотонина и моторику кишечника у данной группы пациентов? По мнению авторов, будущие исследования помогут определить, способны ли эти серотонин-продуцирующие бактерии восстанавливать его физиологический уровень у пациентов с нарушениями моторики кишечника.