ダンサーの腸内微生物叢、エンドカンナビノイド、免疫活性化および疲労症状に対するプロバイオティクスの効果

プロのダンサーは、身体活動と競争のレベルが高いため、芸術的なアスリートと呼ばれることがよくあります。 週に 11.5 時間以上ダンスのトレーニングを行うと、怪我のリスクが高くなります (女性 - 主に骨の損傷、男性 - 主に打ち身や腱の損傷)。 ダンサーが怪我をしやすくなる理由の 1 つは、心理的ストレスです。 観察結果は、ダンサーが痛みを感じてもトレーニングを継続することを決定することが多く、それが動きの滑らかさを制限し、ストレスのさらなる増加につながることを示しています。 身体活動が活発な人々のグループは、機能性消化不良 (FD) および過敏性腸症候群 (IBS) にさらされやすく、これらの発生は慢性的なストレスと相関しています。 慢性的なストレスと視床下部下垂体副腎軸 (HPA) の活性化の結果として、消化管粘膜の炎症過程が開始されます。 ノルアドレナリンの存在は、細菌やウイルスの上皮への付着を増加させ、腸内の免疫系を調節し、炎症を増加させます. 全身に作用するコルチゾールは、タイトジャンクション (TJ) 細胞の漏出と腸バリアの透過性の増加を引き起こします。 炎症はコルチゾールの分泌を刺激し、それがさらなる炎症のサイクルを開始し、腸のバリア機能を弱めます。 その結果、炎症の過程で放出されるサイトカインと炎症性メディエーターは、これらの求心性神経信号を脳に伝達する神経終末に直接作用し、内因性ストレッサーになります。

外因性と内因性のストレス要因が重なると、体のストレスに対する認識が高まり、最終的に心理的、生理学的、行動的な変化につながります。

痛みとうつ病は、神経精神医学に起因する一般的な合併症です。 どちらの場合も機能不全に陥っている体の調節システムの 1 つは、エンドカンナビノイド システム (ECS) です。 これらの疾患は、腸の障壁を破壊し、代謝産物のプロファイルと腸内微生物叢の機能に変化を引き起こす、激しい長時間の運動によって引き起こされる可能性があることが示唆されています. 過剰なトレーニングは、コルチゾール、アドレナリン、ノルアドレナリンのレベルの上昇、およびリポ多糖 (LPS) の腸外への移動を引き起こし、体内の炎症誘発性サイトカインの濃度を上昇させます。 これにより、セロトニン (5-HT)、ドーパミン (DA)、γ-アミノ酪酸 (GABA) のバランスが乱れ、疲労が生じます。 これらの変化は、エンドカンナビノイドシステムのさらなる活性化につながり、長期的には適応能力の弱体化につながります.

カンナビノイドシステムの神経調節特性は、例えば、短期および長期のシナプス可塑性および疼痛伝導の調節において。 研究結果によると、エンドカンナビノイドシステムは、腸の運動性を調節するという重要な役割に加えて、消化管の分泌機能と腸上皮の完全性にも影響を与えます。これは、免疫システムと炎症を調節する代替方法になる可能性があります腸。

タイプ 1 カンナビノイド受容体 (CB1) は、中枢および末梢神経系ニューロンの細胞膜のシナプス前に位置し、それらの活性化は、多くの神経伝達物質、すなわちアセチルコリン、ノルアドレナリン、ドーパミン、セロトニン、グルタミン酸、γ-アミノ酪酸の放出を阻害します。 タイプ 2 カンナビノイド受容体 (CB2) は、主に免疫系の細胞、特に B リンパ球、マクロファージ、単球の表面に見られます。 それらの活性化は、炎症誘発性サイトカインの放出を阻害し、抗炎症性サイトカインの放出を増加させます。

カンナビノイド受容体は、免疫系と消化器系の両方に見られます。 内因性カンナビノイドは、視床下部の下垂体-副腎軸 (HPA) に影響を与えることにより、ストレスに対する体の反応を修正します。 ストレスは、主に CB1 カンナビノイド受容体を介して、コルチコステロイドの放出を阻害するエンドカンナビノイドの活性の増加につながります。 さらに、胃腸管の CB1 受容体の活性化は、活性化によって誘発される痛みの伝導 (痛覚) の強度を低下させます。 TRPV1 バニロイド受容体。 消化管の腸上皮内の炎症は、CB1受容体を含むニューロンの神経伝導の増加を引き起こすことが示されています。これは、主に細胞膜に位置するTRPV1に関連するこれらの受容体の割合の変化に寄与します。後根神経節求心性神経 (DRG)。 その結果、2 つの異なる受容体が相互作用し、TRPV1 受容体の活性が失われます。 腸上皮から放出される炎症性メディエーターは内臓痛を刺激しますが、CB2 受容体の活性化はおそらくそれらの作用を低下させます。

腸内微生物叢の質的および量的変化が、エンドカンナビノイドシステム（ECS）の内因性リガンドおよびメディエーターの活性に影響を与える可能性があるという兆候があります。 選択された細菌によるエンドカンナビノイドおよび関連する生理活性脂質のレベルの調節メカニズムは完全には理解されていませんが、プロバイオティクスの補給が内因性カンナビノイド、すなわち2-AG、2-OG（オレオイルグリセロール) および 2-PG (パルミトイルグリセロール)。 動物実験では、モノアシルグリセロール リパーゼ阻害の使用により 2-AG の分解が減少し、エンドトキシン血症と全身性炎症が減少しました。 別の研究では、腸上皮細胞の TLR (toll-like receptor) 受容体タンパク質をコードする Myd88 遺伝子の欠失により、腸内微生物叢の組成が変化し、アナンダミド (AEA) の合成が減少し、抗炎症性エンドカンナビノイドの合成が増加しました。など: 2-AG、2-PG、2 OG。 放出された抗炎症特性を持つエンドカンナビノイドは、抗炎症メディエーターの分泌に関連する、いわゆるオーファン GPR119 受容体を活性化する能力を持っています。 さらに、LPS濃度の増加は、マクロファージのAEA合成と脂肪酸アミド加水分解酵素（FAAH）の減少、および末梢リンパ球のAEA産生の増加を誘導することが示されています。これは、腸のバリア機能と炎症のレベル。 マウスモデルで実施された研究の結果は、NAPE-PLD遺伝子（n-アシルホスファチジルエタノールアミンに特異的なホスホリパーゼD）、すなわちアナンダミドの合成に関与する酵素の発現の調節における腸内微生物叢の重要性を明らかにしました。 CB1 mRNA発現の選択的調節。 肥満マウスモデルでは、プロバイオティクスの投与により、CB1受容体mRNAの発現レベルが低下し、AEAリガンドの濃度が低下し、FAAH mRNAの発現が増加することが観察されました。 他の研究では、プロバイオティクスをマウスに投与すると、血漿中の LPS 濃度が低下し、結腸上皮における AEA のレベルと CB1 mRNA の発現の両方と相関していました。 動物モデルの in vitro および in vivo 実験では、自然免疫系の不均衡が発生すると CB2 受容体が活性化されることが観察されています。 NLRP3インフラマソームは、オートファジーによって抑制されます。これは、炎症の抑制と腸のバリアの調節に関与している可能性のあるメカニズムです。過敏性腸症候群で。 潜在的な NLRP3 阻害剤である別の要因は、短鎖脂肪酸に属する腸内微生物叢の代謝産物である酪酸です。 その作用は、腸上皮細胞の機能と腸バリアの安定性にプラスの効果をもたらします。 無菌マウスで行われた研究では、腸内微生物叢が移された後、消化管内のエンドカンナビノイドの代謝が変化しました。 以前に誘発された腸内細菌叢症のマウスにプロバイオティック療法を使用すると、エンドカンナビノイド受容体の活性化、動物の行動、および腸の炎症の減少が変化しました。 他の研究結果は、肥満マウスの CB1 受容体の阻害が、アッカーマンシア・ムシニフィラの発生の主要な栄養源であるムチンの分泌を刺激することを示しています。 この観察結果は、腸内細菌のいくつかの種による CB2 受容体の調節の可能性と関連する免疫応答を示した他の著者による研究の結果を確認します。

腸から中枢神経系への炎症シグナルの伝達のメカニズムは完全には解明されていません。 しかし、この研究結果は、抑うつ症状を伴う全身性炎症が、腸内微生物叢の生態系の変化と、SCFA およびその他の神経生物学的性質の代謝産物の生成に関連していることを示しています。 さらに、エンドカンナビノイドの合成と放出、またはトリプトファンとキヌレニン (KYN) の代謝経路の変化につながる可能性もあります。 これまでのところ、過剰な細胞刺激や興奮毒性に関連するてんかんや片頭痛などの神経障害において、ECS とキヌレニン経路の間に関連性があることが観察されています。 最新の研究結果は、プロバイオティック療法によってトリプトファンとキヌレニンの変換を修正する可能性を示しています.

ECS の調節における腸内微生物叢の役割に関する人間の研究は限られています。 利用可能な文献には、高い身体的および精神的ストレスにさらされた人々の内因性カンナビノイドおよび免疫系の反応に対する、標的を絞ったマルチ株プロバイオティック療法の影響下での腸内微生物叢とそのメタボロームの変化の関係を説明する研究が不足しています. Lactobacillus helveticus Rosell-52 と Bifidobacterium longum Rosell-175 を含む多菌株のプロバイオティクスを補充したダンサーで行われる観察は、胃腸障害とそれに関連するストレスの治療に効果的なツールを見つけるのに役立つ可能性があります. この作用の背後にある潜在的なメカニズムは、正常な腸内微生物叢とその代謝産物のプロファイルの回復、および腸のバリアとエンドカンナビノイド機能の改善である可能性があります.