Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, указывают на связь между кишечником и мозгом и подтверждают, что существует сложный механизм, благодаря которому микроорганизмы, населяющие кишечник, могут влиять на прогрессирование нейродегенеративных заболеваний.
Ученые из госпиталя Бригам-энд-Уимэн исследовали клетки подопытных животных и людей, чтобы определить, какие механизмы участвуют в формировании связи между кишечником и мозгом, а также выяснить, как взаимодействуют иммунные клетки и нейроны головного мозга. Новый путь может привести к разработке лекарства от рассеянного склероза и других неврологических заболеваний, в том числе БАС.
«Наши открытия дают четкое понимание, как кишечник влияет на клетки центральной нервной системы, — рассказывает доктор Франсиско Квинтана, работающий в центре неврологических болезней имени Энн Ромни при госпитале Бригам-энд-Уимэн. — Теперь, когда мы знаем, какие агенты задействованы, мы можем начать следить за ними и разрабатывать лечение».
Что изучали ученые
В новом исследовании рассматривается влияние кишечной микрофлоры на два типа клеток — микроглию и астроциты, которые играют ключевую роль в работе ЦНС. Микроглия — это важнейшая часть иммунной системы человека, отвечающая за защиту головного мозга, утилизацию тромбов, поврежденных клеток и других продуктов, требующих выведения. Однако при этом микроглия может синтезировать вещества, которые активизируют нейротоксичные свойства астроцитов — звездчатых клеток в головном мозге. Считается, что такого рода повреждения вносят вклад в возникновение многих неврологических заболеваний.
Ранее ученые из госпиталя Бригам-энд-Уимэн изучали связь между кишечником и головным мозгом в надежде найти новый подход к лечению рассеянного склероза. Но новое исследование первым показало, каким образом метаболизм микробов может непосредственно влиять на микроглию и предотвращать воспаление. Команда ученых выяснила, что продукты жизнедеятельности микроорганизмов расщепляют триптофан — аминокислоту, которая содержится в индейке и других продуктах, — и, влияя на микроглию, ограничивают воспаление в головном мозге.
Ученые изучили микрофлору кишечника и модифицировали рацион питания у подопытных мышей с рассеянных склерозом. Исследователи обнаружили, что нуклеотиды, остающиеся при расщеплении триптофана, могут проходить гематоэнцефалический барьер (барьер между кровью и мозгом — Прим.) и активировать противовоспалительную цепочку реакций, которая ограничивает нейродегенерацию,
Почему это важно
Активизацию этого процесса связывают также с механизмами развития болезни Альцгеймера и глиобластомы. Центр неврологических болезней имени Анн Ромни, в котором работает и доктор Квинтана, объединяет экспертов, которые стараются найти лекарство от таких заболеваний, как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона, БАС (болезнь Лу Герига).
«Есть вероятность, что обнаруженный нами механизм имеет отношение и к другим неврологическим заболеваниям, не только к рассеянному склерозу, — говорит Квинтана. — Эти открытия могут привести нас к новым препаратам».
Ученые планируют и дальше изучать влияние микрофлоры кишечника на развитие неврологических заболеваний, а также продолжают разработки специальных молекул и пробиотиков, которые должны определить другие элементы, участвующие в описанном механизме, и помочь найти лечение.
