Данные исследования, проведенного на мышах, показали, что кишечная бактерия может уменьшить выраженность симптомов бокового амиотрофического склероза (БАС). Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Они указывают на то, что кишечные бактерии могут производить молекулы, замедляющие прогрессирование смертельного заболевания. Так, у мышей с нейродегенеративным заболеванием, схожим с БАС, и имеющих кишечные бактерии, которые вырабатывают витамин В3, болезнь протекала в более благоприятной форме.
Исследователи проанализировали микробиом (совокупность микроорганизмов) кишечника у мышей, производящих большое количество патологической формы белка SOD1 (супероксиддисмутазы 1). Как у мышей, так и у человека, патологические белки SOD1 объединяются в агрегаты, которые откладываются в нейронах и в конечном итоге приводят к их гибели.
В составе микробиома мышей с БАС почти не обнаруживалось бактерий вида Akkermansia muciniphila. Восстановление популяции A. muciniphila приводило к замедлению прогрессирования заболевания и увеличению продолжительности жизни животных. В то же время большое количество других кишечных бактерий — Ruminococcus torques и Parabacteroides distasonis — было связано с более тяжелым течением болезни.
Микробиом кишечника человека все чаще cчитается ключевым фактором, определяющим восприимчивость к определенным заболеваниям, в том числе заболеваниям головного мозга, и реакцию на терапию.
Исследователи из Научного института Вейцмана выдвинули гипотезу о том, что метаболиты (продукты обмена веществ), вырабатываемые бактериями кишечника, могут проникать через кровь в головной мозг и влиять на функцию нейронов и других клеток мозга.
«Учитывая все большее количество свидетельств того, что микробиом влияет на физиологию и патологию головного мозга, мы хотели изучить его потенциальную роль в БАС», — отметил профессор Эран Сегал, один из соавторов исследования.
На здоровье человека бактерии рода Akkermansia могут влиять по-разному. С одной стороны, доказано их защитное действие в отношении сахарного диабета 2 типа, связанного со старением, они помогают снижать вес и уменьшают выраженность симптомов при воспалительных заболеваниях кишечника. С другой стороны, при болезни Альцгеймера, рассеянном склерозе и болезни Паркинсона увеличение численности бактерий рода Akkermansia было связано с большей выраженностью симптомов. Поэтому ученые были очень удивлены полученными данным о положительном влиянии Akkermansia на течение БАС у мышей.
Исследователи изучили метаболиты (продукты обмена веществ) бактерий Akkermansia, включая витамин В3. Введение мышам никотинамида — водорастворимой формы витамина В3 — снижало выраженность симптомов БАС у животных. Однако в отличие от мышей с повышенной численностью бактерий Akkermansia, у мышей, которым давали только витамин В3, продолжительность жизни не менялась. Это указывает на важную роль и других метаболитов, вырабатываемых этими бактериями.
Предварительные данные указывают на то, что Akkermansia играет роль в развитии БАС и у людей. Исследователи изучили микробиом и метаболиты у 37 пациентов с БАС и сравнили их с данными их здоровых членов семей, проживающих в тех же домохозяйствах. Детальный геномный анализ показал, что кишечные микробиомы пациентов с БАС отличались по составу и функциональным особенностях от здоровых добровольцев.
У людей с БАС была более низкая численность бактерий Akkermansia в фекалиях и никотинамида в крови и цереброспинальной жидкости. Ученые также обнаружили, что чем ниже был уровень никотинамида в крови, тем сильнее выражены симптомы у пациента.
«Эти результаты являются лишь первым шагом к достижению полного понимания потенциального воздействия микробиома на БАС, — говорит другой автор исследования, профессор Эран Элинав, — но они предполагают, что в будущем различные способы изменения микробиома могут быть использованы для развития новых направлений в терапии БАС».
Благодарим за помощь в переводе Марию Иванову, научного сотрудника Научного центра неврологии.
