Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв сделали открытие, которое может кардинально изменить подход врачей к лечению двух наиболее тяжелых заболеваний головного мозга. Их работа указывает на неожиданного участника процесса развития болезни: кишечные бактерии. Команда ученых выявила четкую связь между микроорганизмами в пищеварительной системе и повреждениями головного мозга, наблюдаемыми при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) и лобно-височной деменции (ЛВД). Они обнаружили, что определенные сахара, вырабатываемые бактериями, могут вызывать иммунные реакции, убивающие клетки мозга, и, что важно, они также определили способы остановить этот процесс.
Лобно-височная деменция в первую очередь поражает лобные и височные области мозга, приводя к изменениям в личности, поведении и речи. Боковой амиотрофический склероз, с другой стороны, поражает двигательные нейроны, вызывая прогрессирующую мышечную слабость, которая в конечном итоге приводит к параличу. Основные причины обоих заболеваний до сих пор не до конца понятны. Ученые исследовали целый ряд возможных факторов, включая генетику, воздействие окружающей среды, черепно-мозговые травмы и питание.
Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, помогает ответить на давний вопрос о том, почему у некоторых людей развиваются эти заболевания, а у других — нет. Исследователи обнаружили молекулярный путь, связывающий деятельность кишечника с повреждением мозга, особенно у людей с определенными генетическими мутациями.
“Мы обнаружили, что вредные кишечные бактерии производят воспалительные формы гликогена (разновидность сахара) и что эти бактериальные сахара вызывают иммунные реакции, повреждающие мозг”, — сказал Аарон Берберри, доцент кафедры патологии Медицинской школы Кейс Вестерн Резерв.
Среди 23 исследованных пациентов с БАС/ЛВД у 70% был повышенный уровень этого вредного гликогена. Напротив, только у примерно одной трети людей без этих заболеваний наблюдались аналогичные показатели.
Эти результаты могут иметь непосредственное клиническое значение. Выявив вредные сахара кишечника в качестве фактора, способствующего развитию заболевания, исследователи теперь имеют новые мишени для лечения. Исследование также выделяет потенциальные биомаркеры, которые могут помочь врачам выявить пациентов, которым может помочь терапия, направленная на кишечник.
Полученные результаты открывают путь к новым методам лечения, направленным на расщепление этих вредных сахаров в пищеварительной системе. Они также способствуют разработке лекарственных препаратов, воздействующих на связь между кишечником и мозгом, что дает надежду на замедление или предотвращение прогрессирования заболевания.
В ходе экспериментов команде удалось снизить уровень этих вредных сахаров, что улучшило здоровье мозга и продлило продолжительность жизни.
Это открытие особенно важно для людей с мутацией C90RF72 — наиболее распространенной генетической причиной БАС и ЛВД. Не у всех, кто имеет эту мутацию, развивается заболевание, и данное исследование помогает объяснить, почему. Результаты исследования показывают, что кишечные бактерии действуют как средовой триггер, влияя на то, развивается ли болезнь у генетически предрасположенных людей.
Исследование стало возможным благодаря передовым лабораторным методам, применяемым на кафедре патологии и в Институте исследований здоровья пищеварительной системы университета. Ученые использовали модели мышей, выращенных в полностью стерильных условиях без каких-либо бактерий. Такой подход позволяет исследователям выделить влияние конкретных микробов на развитие болезни.
“Чтобы понять, когда и почему вырабатывается вредный микробный гликоген, команда на следующем этапе проведет более масштабные исследования, изучая сообщества микробиома кишечника у пациентов с БАС/ЛВД до и после начала заболевания. Наши результаты также подтверждают целесообразность клинических испытаний, направленных на определение того, может ли деградация гликогена у пациентов с БАС/ЛВД замедлить прогрессирование заболевания; эти испытания могут начаться через год”.
Университет Кейс Вестерн Резерв. Пер.: PSYCHOL-OK.RU
