Напруженість між мозком, кишечником і складом його мікробних мешканців, схоже, відіграє вирішальну роль у розвитку нейродегенеративних станів.
Хоча доказів на користь зв’язку між мікробіотою-кишечником-мозком (MGBA) і хворобою Альцгеймера продовжує зростати, точний механізм цього зв’язку все ще недостатньо вивчений.
Шматочки пазлу поки що розчаровують своєю непослідовністю, включаючи, здавалося б, не пов’язані між собою фактори – від заплутаних білків у нервовій тканині, які викликають підозру у кишкових мікробах, до ледь помітних відмінностей у молекулах, що транспортують жири.
Використовуючи найбільше в історії дослідження асоціацій на рівні геному мікрофлори кишківника людини, команда дослідників із США шукала більш чіткий зв’язок між хворобою Альцгеймера і поєднанням організмів, що живуть у травній системі.
Їхній аналіз, опублікований у березні 2023 року, виявив не лише генетичний зв’язок між різними родами кишкових бактерій і діагнозом хвороби Альцгеймера, але й зв’язок між мікробами та генетичним фактором ризику нейродегенеративного розладу.
Дослідження також підкреслює взаємодію генетичних факторів та запальної мікрофлори кишківника у здоровій роботі мозку.
На ранній стадії нашого розвитку наш організм колонізується різноманітними бактеріями, грибками та вірусами, які укладають тимчасове перемир’я з імунною системою. Здебільшого ця домовленість є взаємовигідною. Мікроби отримують місце для життя, а ми – передову лінію оборони крихітних окупантів, готових захищати свій дім.
Це не означає, що баланс завжди є гармонійним. Зрушення в нашій імунній системі можуть дати деяким видам перевагу над іншими. Так само зміни у складі мікробів – наприклад, через зміни в нашому раціоні – можуть глибоко вплинути на функціонування організму. Як в кращу, так і в гіршу сторону.
Перетягування канату між переписом мікробів і загальним станом здоров’я може впливати на організм непередбачуваним чином, сіючи плутанину в тому, як віддалені тканини ідентифікують друзів і ворогів.
В останні роки дослідники зосередилися на цій складній дипломатії між мікрофлорою кишечника, імунною системою та неврологічним функціонуванням, намагаючись зрозуміти, чому ділянки мозку деградують і спричиняють симптоми втрати пам’яті та когнітивного зниження, які ми визнаємо як хворобу Альцгеймера.
Спостережні дослідження виявили зменшення різноманітності кишкових мікробів у людей з цим захворюванням, а лабораторні аналізи показали, що кишкові бактерії можуть виділяти хімічні речовини, які можуть викликати шкідливі запальні сигнали в мозку.
Ситуацію ускладнює ген, який бере участь у пересуванні жирів у крові, відомий як аполіпопротеїн Е (APOE). З трьох варіантів, виявлених у людини, варіант, відомий як E4, є генетичним фактором ризику розвитку хвороби Альцгеймера. Чому це так, не зрозуміло, хоча є вагомі підстави підозрювати, що наявність хоча б однієї копії APOE E4 може мати певний вплив на склад наших мікробних громадян.
Це останнє дослідження зв’язку між мікробами, APOE E4 та хворобою Альцгеймера надає ще більш переконливі докази того, що в кишечнику працює механізм.
Команда дослідників проаналізувала детальні записи 119 бактеріальних родів на основі дослідження, в якому брали участь тисячі учасників, відомого як Консорціум MiBioGen.
Початковий пошук бактеріальних генів, які можуть бути пов’язані з хворобою Альцгеймера, виявив 20 родів, які підозрюються в тому, що відіграють певну роль у розвитку хвороби. Друге полювання на більш обмеженій вибірці дозволило виявити ще 10 родів, шість з яких були менш поширеними серед діагностованих пацієнтів, а решта чотири – більш поширеними.
З цих 10 родів бактерій чотири, схоже, мали зв’язок з алелем APOE, який, як вважається, підвищує ризик розвитку хвороби Альцгеймера.
Одним із прикладів є рід Actinobacterium Collinsella, який пов’язаний не лише з хворобою Альцгеймера та варіантом APOE, але й з ревматоїдним артритом, атеросклерозом та діабетом 2 типу.
Дослідники підозрюють, що здатність Collinsella сприяти експресії гормонів-месенджерів запалення, а також її здатність робити кишечник більш проникним, може відігравати певну роль у загостренні – якщо не викликати – неврологічних ушкоджень.
Підвищений рівень холестерину та ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ), виявлений у здорових дорослих з високою кількістю Collinsella, також вказує на певний зв’язок між мікробами, жировим обміном та нейродегенерацією.
Це лише один з напрямків дослідження; дослідження також виявило “захисні” групи бактерій, які можуть протидіяти запаленню.
Хвороба Альцгеймера є найпоширенішою формою деменції, яка, за прогнозами, до середини століття вразить 150 мільйонів людей по всьому світу, значною мірою завдяки тому, що значна частина населення планети з кожним роком старішає.
Простежити витоки хвороби та зрозуміти її патологію на фундаментальному рівні є життєво важливим, якщо ми хочемо знайти способи лікування або навіть запобігти її симптомам.
Це дослідження було опубліковане в Scientific Reports..