Кишечный микробиом оказывает огромное влияние на работу головного мозга, показали ученые из США, пишет 13 января научный журнал Science.

Как показали ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, кишечные бактерии оказывают ключевое воздействие на поведение иммунных клеток по всему телу и в головном мозге, включая те, которые связаны с нейродегенеративными расстройствами (например, болезнью Альцгеймера). Полученные американскими исследователями результаты указывают путь к возможному изменению микробиома для предотвращения или лечения нейродегенеративных заболеваний.

Авторы статьи в Science вели опыты с линией генетически модифицированных лабораторных мышей, позволяющей создать у животных аналогичную болезни Альцгеймера патологию. Указанные мыши имели человеческий ген АРОЕ4, экспрессирующий мутантную форму тау-белка человеческого мозга, которая накапливалась и вызывала повреждение нейронов и атрофию мозга к 9-месячному возрасту животных. Известно, что у людей с одной копией варианта АРОЕ4 вероятность развития заболевания в три-четыре раза выше, чем у людей с более распространенным вариантом АРОЕ3.

Одной из групп животных мышей ученые провели превентивный недельный курс лечения антибиотиками, когда мыши еще были молодые. Результаты показали, что у этих мышей процесс развития патологии пошел по более мягкому «сценарию».

При анализе микробиома мышей выяснилось, что после антибиотикотерапии у животных снижен уровень бактерий, участвующих в выработке короткоцепочечных жирных кислот. Дальнейшие эксперименты связали с нейродегенерацией три специфические короткоцепочечные жирные кислоты, вырабатываемые определенными типами кишечных бактерий в качестве продуктов их метаболизма. Все три из этих жирных кислот были дефицитными у мышей с микробиомом кишечника, измененным лечением антибиотиками. Эти три типа жирных кислот также отсутствовали у группы мышей, родившихся и выращенных в стерильных условиях. У этой последней группы мышей нейродегенеративные процессы были также менее выражены.

Ученые считают, что указанные жирные кислоты с короткой цепью, по-видимому, вызывают нейродегенерацию, активируя иммунные клетки в кровотоке, которые, в свою очередь, каким-то образом активируют иммунные клетки в мозге, повреждая ткани головного мозга.

«Это исследование может дать важную информацию о том, как микробиом влияет на тау-опосредованную нейродегенерацию, и предложить методы лечения, которые изменяют кишечные микробы, могут влиять на начало или прогрессирование нейродегенеративных расстройств», — сказала Линда МакГаверн, доктор философии, директор программы в Национальном институте неврологических расстройств.

Полученные данные предлагают новый подход к профилактике и лечению нейродегенеративных заболеваний путем изменения микробиома кишечника с помощью антибиотиков, пробиотиков, специализированных диет или других средств.