Бактерії в кишечнику можуть бути прихованим тригером БАС і лобово-скроневої деменції.
Нові дослідження показують, що витоки руйнівних нейродегенеративних захворювань можуть критися у головному мозку, а й у кишечнику. Дослідження, проведене під керівництвом вчених з Університету Кейс Вестерн Резерв, виявило потенційний зв’язок між специфічними бактеріальними цукрами і початком бокового аміотрофічного склерозу (БАС) і лобно-скроневої деменції (ЛВД).
Зв’язок між кишечником і мозком
БАС і ЛВД – це тісно пов’язані стани, що характеризуються прогресуючою загибеллю нейронів. У той час як БАС в першу чергу вражає рухові нейрони, що призводить до втрати контролю над м’язами, ЛВД впливає на поведінку, особистість та мовлення.
Протягом багатьох років вчені намагалися зрозуміти, чому одні люди хворіють на ці хвороби, а інші — ні, навіть за наявності однакової генетичної схильності. Дане дослідження зосереджено на варіант гена C9ORF72, який є загальним генетичним фактором для обох захворювань. Однак, оскільки не кожен носій цієї мутації занедужує, дослідники шукали «середовищні тригери» — зовнішні чинники, які можуть підштовхнути генетично схильну людину до реального розвитку хвороби.
Відкриття: запальні цукру
Використовуючи моделі мишей, створені для імітації людської мутації C9ORF72, дослідницька група виявила, що певні бактерії кишківника виробляють специфічний тип цукру – глікоген.
У ході дослідження було виявлено конкретну бактерію, Parabacteroides merdae, що стала основним винуватцем процесу. Коли цю бактерію вводили мишам, вона запускала ланцюгову реакцію:
1. Виробництво глікогену: Бактерії виробляли запальні форми глікогену.
2. Гіперактивація імунітету: Організм сприймав ці цукри як загрозу, що викликало надмірну реакцію імунної системи.
3. Запалення мозку: Ця імунна відповідь призводила до сильного запалення та порушення цілісності гематоенцефалічного бар’єру, що дозволяло пошкодженням досягати мозку та знищувати нейрони.
Докази на людях
Результати не обмежилися лише тваринними моделями. Коли дослідники проаналізували зразки калу людей, вони виявили значну кореляцію:
– Пацієнти з БАС: у 15 із 22 осіб спостерігався аномально високий рівень запального глікогену.
– Здорові учасники (контрольна група): тільки у 4 із 12 спостерігався підвищений рівень.
Це дозволяє припустити, що білок C9ORF72 у нормі працює як «гальмо» для вироблення глікогену. Коли ген мутує, це гальмо відмовляє, дозволяючи бактеріальним цукрам безконтрольно розмножуватися та провокувати нейродегенерацію.
Новий шлях до лікування
Одним із найбільш перспективних аспектів цього дослідження є потенціал терапії, спрямованої на кишечник. У ході випробувань на мишах дослідники вводили альфа-амілазу – фермент, що розщеплює глікоген. Результати були значними:
– Зниження рівня запалення у головному мозку.
– Збільшення тривалості життя уражених мишей.
Цікаво, що, хоча фермент допоміг мишам жити довше, він не покращив їхню фізичну моторику. Це вказує на те, що, хоча лікування може уповільнити прогресування хвороби, воно поки не здатне звернути назад наявні ушкодження.
«Наш доказ того, що мікроби, які накопичують запальні форми глікогену, переважають у кишечнику пацієнтів з БАС, говорить про те, що мікробний глікоген може бути важливим прикладом серед безлічі факторів навколишнього середовища та способу життя, що взаємодіють із генотипами, що привертають», — зазначили дослідники.
Погляд у майбутнє
Це дослідження зміщує акцент у лікуванні нейродегенеративних захворювань із мозку на травну систему. Наступні кроки команди включають:
– Проведення більш масштабних досліджень для моніторингу змін мікробіома кишечника у людей до і після початку захворювання.
– Запуск клінічних випробувань — можливо протягом року, — щоб перевірити, чи зможуть методи лікування, що розщеплюють глікоген, уповільнити прогресування хвороби у людей.
Висновок: Ідентифікувавши бактеріальний глікоген як потенційний двигун запалення мозку, це дослідження відкриває нові горизонти в неврології, припускаючи, що контроль за здоров’ям кишечника може стати ключовою стратегією уповільнення або запобігання розвитку БАС та ЛВС.
