Вчені розкрили зв’язок між аутизмом та мікробіомом кишківника

Зв’язок між розладом аутистичного спектру (РАС) та “другим мозком” організму є більш очевидним, ніж будь-коли раніше.

У новій статті, авторами якої є щонайменше 43 вчених з різних дисциплін, виявлено найсильніший зв’язок між кишковими мікробами, імунітетом господаря, генетичною експресією в нервовій системі та дієтичними моделями.

Новий аналіз не підтверджує першопричини аутизму і не визначає конкретні підтипи, як це намагалися зробити інші дослідження, а скоріше виявляє більш узагальнений профіль кишківника, який, як видається, є послідовним серед людей з РАС.

Якщо цей важливий біомаркер вдасться з’ясувати в подальших дослідженнях, одного дня він може бути використаний для діагностики РАС та пошуку потенційних методів лікування.

“До цього ми мали дим, який вказував на причетність мікробіому до аутизму, а тепер ми маємо вогонь”, – каже мікробіолог Роб Найт з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.

“Ми можемо застосувати цей підхід до багатьох інших сфер, від депресії до хвороби Паркінсона і раку, де, на нашу думку, мікробіом відіграє певну роль, але де ми ще точно не знаємо, яку саме”.

Сьогодні вчені знають, що люди з аутизмом частіше стикаються з проблемами шлунково-кишкового тракту, такими як закрепи, діарея, здуття живота і блювота.

Більше того, в останні роки дослідники почали знаходити зв’язок між складом мікробів, які називають наш кишечник домом, і розладами нейророзвитку, такими як РАС.

Тим не менш, цей зв’язок не завжди є послідовним, і деякі експерти стверджують, що не обов’язково бактерії кишечника викликають РАС; можливо, діти з аутизмом більш схильні обмежувати свій раціон через “перебірливість” у їжі, що, в свою чергу, впливає на види бактерій, які зберігаються в травному тракті.

Нове дослідження включає 10 існуючих наборів даних про аутизм і мікробіом, а також 15 інших наборів даних, що стосуються дієти, метаболізму, профілів імунних клітин і профілів експресії генів у людському мозку.

Автори аналізу кажуть, що їхні результати підвищують “статистичну потужність і біологічне розуміння” зв’язку між кишечником і мозком, що лежить в основі РАС, і забезпечують “сильніші зв’язки між кишковими мікробами, імунітетом господаря, експресією генів у мозку і дієтичними моделями, ніж повідомлялося раніше”.

Фундаментальний зв’язок між кишечником і мозком сам по собі є відносно новим напрямком у науці. У 1992 році один дослідник назвав кишечник “занедбаним органом людини”, і лише у 21 столітті термін “мікробіом людини” отримав належну концептуалізацію.

З тих пір дослідження трильйонів окремих мікробів, знайдених у нашому кишечнику, набули розквіту, і все ж експерти все ще не впевнені, що робити з їхніми результатами. На сьогодні ще не зрозуміло, як виглядає здоровий мікробіом, не кажучи вже про атиповий.

Існує дуже багато змінних, які слід враховувати, особливо тому, що зв’язок між кишечником і мозком, схоже, є вулицею з двостороннім рухом, і тому, що дієта може так швидко змінювати склад кишкових бактерій.

У 1998 році вчений на ім’я Е.Р. Болт вперше висунув гіпотезу, що аномальна мікробіота кишківника може бути причетна до розвитку РАС.

Наприклад, у випорожненнях людей з аутизмом було виявлено більше видів бактерій Clostridium та Ruminococcus, ніж у контрольній групі.

Але ці ранні дослідження, як правило, вважалися “низької або помірної якості, переважно через малий розмір вибірки”, “неадекватне або відсутнє пояснення джерел” зразків калу та “потенційні упередження”, згідно з висновками трійці голландських дослідників у галузі харчування, які переглянули докази в 2014 році.

Навіть сьогодні ретельно сплановані, довгострокові дослідження важко знайти, а їхні результати мало чим відрізняються один від одного.

Цей аналіз намагається заповнити цю прогалину, порівнюючи наявні дані про кишківник та РАС. Для кожного набору даних дослідницька група розробила алгоритм, щоб підібрати найкращі пари аутистів та нейротипічних людей за віком та статтю, які є двома поширеними факторами, що збивають з пантелику в дослідженнях аутизму.

Замість того, щоб аналізувати середні показники дослідження, ці 600 пар розглядалися як одна точка даних, що дозволило дослідникам одночасно проаналізувати відмінності кишкових мікробів у більш ніж тисячі осіб.

Зрештою, автори виявили основні ознаки аутизму в певних метаболічних шляхах, які були пов’язані з дієтою, експресією генів та певними мікробами в кишечнику.

Більше того, ці мікроби збігалися з тими, що були виявлені в нещодавньому довгостроковому дослідженні трансплантації фекалій 18 дітей з аутизмом. Під час 2-річного спостереження учасники продемонстрували постійне покращення шлунково-кишкових та поведінкових симптомів за шкалою, яка найчастіше використовується для оцінки симптомів РАС.

У сукупності ці результати вказують на потенційну роль мікробіому в поліпшенні симптомів аутизму, хоча досі не зрозуміло, як ці основні зміни в кишечнику можуть бути пов’язані з реальними змінами в мозку.

“Ми змогли узгодити, здавалося б, розрізнені дані з різних досліджень і знайти спільну мову для їх об’єднання”, – пояснює Джеймі Мортон, який працював над статтею як біостатистик у Фонді Саймонса, благодійній організації, що фінансує біомедичні дослідження.

“Завдяки цьому ми змогли ідентифікувати мікробний підпис, який відрізняє аутистів від нейротипічних осіб у багатьох дослідженнях. Але важливіше те, що в майбутньому нам потрібні надійні довгострокові дослідження, які розглядають якомога більше наборів даних і розуміють, як вони змінюються під впливом [терапевтичного] втручання”.