Связь кишечника с мозгом: 3 жирные кислоты могут вызывать тау-опосредованное нейродегенерацию

Поскольку распространенность болезни Альцгеймера (БА) продолжает расти, поиск способов ее лечения и профилактики становится все более актуальным. Новые лицензированные методы лечения, такие как адуканумаб и леканемаб, очищающие мозг от бета-амилоида, являются существенным подспорьем, но они дороги и вызывают споры.

Многие ученые в настоящее время изучают другие области, одной из которых является влияние микробиома (микробов и бактерий, населяющих кишечник) на нейродегенеративные расстройства.

Появляется все больше свидетельств того, что у людей с болезнью Альцгеймера микробиом кишечника может быть другим, чем у людей без этого заболевания. Однако пока не ясно, являются ли эти различия в микробиоме причиной или следствием болезни Альцгеймера.

Новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, опубликованное в журнале «Science», показало, что кишечные бактерии влияют на иммунные реакции в мозге мышей и могут способствовать риску развития нейродегенеративных заболеваний.  

Связь между кишечными бактериями и болезнью Альцгеймера

Широко признано, что микробиом влияет на общее состояние здоровья, но только в последние 15 лет ученые начали говорить о важности так называемой оси кишечник-мозг.

Микробиом человека меняется на протяжении всей его жизни под влиянием факторов окружающей среды и образа жизни, таких как диета. Микробиом может влиять на развитие нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, а также меняться в зависимости от статуса заболевания. Измененные кишечные бактерии (дисбактериоз) могут препятствовать клиренсу бета-амилоида, повышать проницаемость кишечника и гематоэнцефалический барьер или изменять иммунные и воспалительные реакции.

Нейродегенарация от некоторых бактерий

В этом исследовании мыши были генетически модифицированы для развития повреждения мозга, подобного болезни Альцгеймера и когнитивных нарушений. Все они несли вариант гена АРОЕ, который является генетическим фактором риска развития болезни Альцгеймера, и транслировали мутантную форму тау-белка, обнаруженного в мозге человека. Тау-белок связан с развитием симптомов БА.

Мыши были разделены на 2 группы. Одна группа с рождения воспитывалась в стерильных условиях, поэтому микробиом не развился, в то время как другим в раннем возрасте давали антибиотики, чтобы изменить состав их микробиома.

Всех мышей кормили типичной лабораторной диетой. Через 40 недель мозг мышей, которые с рождения содержались в стерильных условиях, демонстрировал гораздо меньшую нейродегенерацию, чем мозг мышей с типичным мышиным микробиомом.

При этом мыши-самцы показали меньшее повреждение мозга, чем мыши-самки, получавшие такое же лечение. Однако трудно сказать, что именно это означает для мужчин и женщин, живущих с болезнью Альцгеймера и связанными с ней расстройствами.

Влияние 3 жирных кислот

Ученые обнаружили, что три короткоцепочечные жирные кислоты, вырабатываемые некоторыми типами кишечных бактерий, ведут к нейродегенерации. Эти жирные кислоты отсутствовали у мышей без микробиома и были очень низкими у мышей, получавших антибиотики. Ученые предполагают, что эти жирные кислоты активировали иммунные клетки, которые повреждали ткани головного мозга. Чтобы проверить это, они скармливали три жирные кислоты мышам среднего возраста без микробиома. Затем их иммунные клетки мозга стали более активными и в мозгу появилось больше признаков повреждения, связанного с тау-белком.

Возможное лечение БА

Полученные данные дают представление о том, как микробиом может влиять на тау-опосредованную нейродегенерацию у людей. Ученые предполагают, что изменение кишечного микробиома с помощью антибиотиков, пробиотиков, специализированных диет или других средств может стать новым подходом к профилактике и лечению нейродегенеративных заболеваний, таких как БА. А изучение сложного влияния кишечного микробиома на болезнь Альцгеймера приведет к созданию новых терапевтических средств для предотвращения и смягчения нейродегенерации.