Нарушение микробиома кишечника — раннее предупреждение о болезни Альцгеймера

Состав кишечных бактерий у людей на самой ранней стадии болезни Альцгеймера заметно отличается от такового у здоровых людей. Это открытие прокладывает путь к потенциальному использованию бактериального состава кишечника в качестве методики выявления лиц с более высоким риском развития деменции. Кроме того, это открывает двери для разработки профилактических методов лечения, которые изменяют микробиом кишечника для предотвращения снижения когнитивных функций. Однако причинно-следственную связь между кишечником и мозгом еще предстоит полностью определить. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science Translational Medicin.

Новизна исследования

На самой ранней стадии болезни Альцгеймера в кишечнике человека содержится множество бактерий, которые отличаются от кишечных бактерий здоровых людей, согласно исследованию, проведенному учеными из Вашингтонского университета (Washington University).

Практическая значимость работы

Результаты открывают возможность анализа сообщества кишечных бактерий для выявления людей с повышенным риском развития деменции и разработки превентивных методов лечения, изменяющих микробиом, для предотвращения снижения когнитивных функций.

«Мы еще не знаем, влияет ли кишечник на мозг или мозг влияет на кишечник, но эту связь полезно выяснить в любом случае», — комментирует соавтор исследования Гаутам Дантас (Gautam Dantas).«Возможно, изменения в кишечном микробиоме — это просто показания патологических изменений в мозге. Другая альтернатива заключается в том, что кишечный микробиом способствует болезни Альцгеймера, и в этом случае изменение кишечного микробиома с помощью пробиотиков или фекальных переносов может помочь изменить течение болезни».

Ученые уже знали, что микробиомы кишечника людей с симптомами болезни Альцгеймера отличаются от микробиомов здоровых людей того же возраста.

«К тому времени, когда у людей появляются когнитивные симптомы, происходят значительные изменения, которые зачастую необратимы», — дополняет Ансес, соавтор исследования. «Но если вы можете диагностировать кого-то на очень ранней стадии заболевания, это будет оптимальное время для эффективного вмешательства с помощью терапии».

На ранней стадии болезни Альцгеймера, которая может длиться два десятилетия и более, у больных людей накапливаются скопления белков бета-амилоида и тау в головном мозге, но не проявляются признаки нейродегенерации или снижения когнитивных функций.

Материалы и методы исследования

В рамках этого исследования участники предоставили образцы стула, крови и спинномозговой жидкости; вели пищевой дневник; и прошли ПЭТ и МРТ головного мозга. Чтобы отличить участников с ранней стадией болезни Альцгеймера от здоровых, исследователи искали признаки накопления бета-амилоида и тау с помощью сканирования головного мозга и спинномозговой жидкости. Из 164 участников примерно у трети (49) были признаки ранней болезни Альцгеймера.

Результаты научной работы

Анализ показал, что здоровые люди и люди с доклинической болезнью Альцгеймера имеют заметно разные кишечные бактерии — с точки зрения присутствующих видов бактерий и биологических процессов, в которых эти бактерии участвуют, — несмотря на то, что они придерживаются в основном одинаковой диеты.

Эти различия коррелируют с уровнями амилоида и тау, которые повышаются до появления когнитивных симптомов, но не коррелируют с нейродегенерацией, которая становится очевидной в то время, когда когнитивные навыки начинают снижаться. По словам исследователей, эти различия потенциально могут быть использованы для скрининга ранней стадии болезни Альцгеймера.

«Однажды люди смогут предоставить образец стула и выяснить, подвержены ли они повышенному риску развития болезни Альцгеймера. Это было бы намного проще, менее инвазивно и более доступно для большей части населения, особенно для малопредставленных групп, по сравнению со сканированием головного мозга или спинномозговой пункцией», — считают исследователи.

Исследователи начали пятилетнее последующее исследование, призванное выяснить, являются ли различия в микробиоме кишечника причиной или результатом изменений головного мозга, наблюдаемых на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

«Если есть причинно-следственная связь, скорее всего, она будет воспалительной», — заключают исследователи. «Бактерии — это удивительные химические фабрики, и некоторые из их метаболитов влияют на воспаление в кишечнике или даже попадают в кровоток, где они могут влиять на иммунную систему во всем организме. На данный момент все это спекулятивно, но если выяснится, что есть причинно-следственная связь, мы можем начать думать о том, может ли продвижение «хороших» бактерий или избавление от «плохих» бактерий замедлить или даже остановить развитие симптоматической болезни Альцгеймера».

Авторы другого исследования утверждают, что амилоидные бляшки болезни Альцгеймера могут способствовать потере слуха