Исследователи из Чикагского университета (The University of Chicago) обнаружили, что тип бактерий, живущих в кишечнике, может влиять на развитие симптомов болезни Альцгеймера у мышей. Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Journal of Experimental Medicine, показывают, что, изменяя микробиом кишечника, длительное лечение антибиотиками уменьшает воспаление и замедляет рост амилоидных бляшек в мозге самцов мышей, хотя такое же лечение не влияет на самок мышей.
Актуальность проблемы
Сообщество бактерий, которые живут в желудочно-кишечном тракте — кишечный микробиом — обычно безвреден, но, поскольку он влияет на деятельность иммунной системы организма, эти бактерии могут влиять на широкий спектр заболеваний, даже в отдаленных тканях, таких как головной мозг.
«Последние данные свидетельствуют о том, что кишечные бактерии могут играть главную роль при различных неврологических состояниях, включая расстройства аутистического спектра, рассеянный склероз, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера», — объясняет автор исследования Санграм Сисодиа (Sangram Sisodia).
Болезнь Альцгеймера характеризуется образованием амилоидных бляшек и активацией иммунных клеток, присутствующих в головном мозге, известных как микроглии. Эти клетки могут помочь удалить амилоидные бляшки, но их активация также может усугубить заболевание, вызвав нейровоспаление.
Материалы и методы обследования
В новом исследовании ученые изучили влияние антибиотиков на мышиной модели болезни Альцгеймера под названием APPS1-21. Чтобы доказать, что эти улучшения симптомов Альцгеймера были вызваны изменениями в микробиоме кишечника, исследователи пересадили фекалии от обычных мышей животным, получившим антибиотик.
Результаты научной работы
У пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдаются изменения в их кишечном микробиоме. Ученые обнаружили, что кишечные бактерии могут влиять на развитие этих симптомов у грызунов. Длительное лечение антибиотиками ограничивало образование амилоидных бляшек и уменьшало активацию микроглии у самцов мышей, но не у самок, экспрессирующих мутантные белки, связанные с семейной болезнью Альцгеймера.
«Несмотря на убедительность, наши опубликованные исследования роли кишечного микробиома в образовании амилоидных бляшек были ограничены одним видом мышей», — утверждает Сисодиа.
Длительное лечение коктейлем из антибиотиков уменьшало образование амилоидных бляшек у мышей-самцов, но не оказывало влияния на самок. Лечение антибиотиками также, по-видимому, изменяет активацию микроглии у мышей-самцов, превращая их из формы, которая, как считается, способствует нейродегенерации, в форму, которая помогает поддерживать здоровый мозг.
Трансплантация фекальной микробиоты восстановила микробиом кишечника и снизила образование амилоидных бляшек, а также активировала микроглии. Но почему изменения в микробиоме кишечника влияют только на самцов мышей? Ученые обнаружили, что длительное лечение антибиотиками по-разному изменяет кишечные бактерии у мышей мужского и женского пола. Изменения в микробиоме самок мышей заставили их иммунную систему увеличить выработку нескольких провоспалительных факторов, которые могут влиять на активацию микроглии.
Выводы
«Наше исследование показывает, что вызванные антибиотиками нарушения кишечного микробиома оказывают избирательное, специфичное для пола влияние на формирование амилоидных бляшек и активность микроглии в мозге», — утверждает Сисодиа. «Теперь мы хотим выяснить, можно ли объяснить эти результаты изменениями в каком-либо конкретном типе бактерий».
Авторы другого исследования утверждают, что микробиом кишечника у женщин созревает раньше, чем у мужчин.
