Открытие учёных из Вроцлава может доказать, что метаболическая эндотоксеемия, а также длительный стресс или неправильное питание оказывают разрушительное воздействие на работу мозга, вследствие чего приводят, среди прочего, к к развитию нейродегенеративных заболеваний. Исследование носило новаторский характер и продолжается, сообщается в пресс-релизе университета.
Группа ученых под руководством проф. Кандидат наук. Беата Собещаньска, заведующая кафедрой и кафедрой микробиологии Вроцлавского медицинского университета, уже много лет проводит исследования микробиома кишечника, определяя его состав и изучая влияние бактериальных метаболитов при конкретных заболеваниях. Эти исследования ранее были сосредоточены в основном на оси кишечник-сердце, уделяя особое внимание взаимосвязи между аномальным составом кишечной микрофлоры (т.е. дисбактериозом кишечника) и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В одном из исследований, результатом которого стала моя докторская диссертация, был анализ микробиома людей с ишемической болезнью сердца. У них были аномальные значения двух метаболитов, вырабатываемых кишечными бактериями: эндотоксина и индоксила. Это токсичный дуэт, проникающий в кровь, вызывающий хроническое воспаление эндотелия сосудов. А отсюда уже недалеко до развития атеросклероза и связанной с ним ишемической болезни сердца.
«Влияние низких, клинически незначимых концентраций индоксила и эндотоксина на эндотелий сосудов ранее не анализировалось, поэтому это было инновационное исследование. Мы продолжили этот путь. Мы не случайно уделяем особое внимание кишечному микробиому. Гиппократ заявил более 2000 лет назад, что большинство болезней начинается в кишечнике. Его тезис, основанный на многолетних наблюдениях за пациентами, подтвержден многими современными научными исследованиями. Мы все больше узнаем о связи процессов, происходящих в кишечнике, с нарушениями других органов. Однако мы еще не все знаем и открываем новые области", - сказал профессор. Беата Собещанская.
Ученые из Варшавского медицинского университета во Вроцлаве решили продолжить исследование роли токсичных метаболитов кишечных бактерий. Поскольку в состоянии дисбактериоза кишечника они способны попадать в кровь и повреждать эндотелий сосудов, они должны нанести больший вред организму. На этот раз они более внимательно изучили ось кишечник-мозг. Никто раньше не проводил подобных исследований, которые имели свои хорошие и плохие стороны.
«С одной стороны, наши исследования новаторские, но с другой стороны, у нас не было сравнительного материала, потому что нет научной литературы, на которую мы могли бы сослаться. Результаты оказались чрезвычайно интересными. Как мы знаем, гематоэнцефалический барьер препятствует проникновению большинства веществ в центральную нервную систему. За пределами этого барьера +стражниками+ мозга являются клетки микроглии, которые немедленно реагируют в случае угрозы, организуя химическую защиту от злоумышленника", - сказал профессор. Собещанская.
Она подчеркнула, что этот барьер не идеален и в определенных ситуациях дает сбой. «И мы только что обнаружили, что метаболическая эндотоксеемия, то есть очень низкие уровни эндотоксина в сочетании с присутствием насыщенных жирных кислот в сыворотке, стимулирует макрофаги, а также микроглиальные клетки человеческого мозга к выработке провоспалительных цитокинов и кислородных радикалов. Медиаторы воспаления, выделяемые макрофагами, могут снизить гематоэнцефалический барьер, открывая путь бактериальным метаболитам непосредственно в мозг», — добавил исследователь.
Интересно, что эти исследования показали, что, хотя насыщенные жирные кислоты не увеличивают выработку провоспалительных цитокинов эндотоксин-стимулированной микроглией, они усиливают окислительный стресс и выработку простагландина PGE2, ключевого фактора активации путей, способствующих нейротоксичности.
Однако насыщенные жирные кислоты являются компонентом правильного питания, так почему же они оказываются губительными для нашего мозга? Профессор Собещаньска объясняет, что ключом к пониманию этого механизма является слово «баланс». Поговорка «слишком много всего вредно» имеет прочные основания во всех сферах жизни, в том числе и в скрытой. Наш кишечник населен миллиардами микроорганизмов, каждый из которых имеет свое значение. Представление о том, что некоторые из них абсолютно полезны, а другие нет, является мифом.
«Любой избыток кишечной флоры не полезен и не является ее дефицитом. Оказывается, даже пробиотические бактерии, например лактобактерии, которые обычно считаются полезными и необходимыми для правильного функционирования кишечника, могут быть вредными. Они встречаются в природе в соленьях и йогуртах и обычно добавляются во время терапии антибиотиками. Однако было показано, что избыток молочной кислоты, вырабатываемой этими бактериями, модулирует метаболические гормоны — лептин и грелин, что напрямую приводит к резистентности к инсулину, ожирению и связанным с ними заболеваниям», — сказал профессор. Собещанская.
Выработка вредных метаболитов происходит не только в результате неправильного питания. Бактерии, живущие в кишечнике, чрезвычайно чувствительны и к другим факторам. Одним из важнейших является стресс, даже если он кратковременный. Во время стресса, даже кратковременного, организм выделяет гормоны стресса, например кортизол. Показано, что в результате их действия изменяется среда кишечника, делая ее неблагоприятной для пробиотических бактерий, что приводит к их бегству на срок до недели. И речь идет о ситуации кратковременного нервозности по поводу какой-то временной ситуации. Что происходит в нашем кишечнике, когда мы живем в постоянном стрессе?
Если метаболиты кишечных бактерий повреждают нейроны, возможно, их роль в возникновении заболеваний головного мозга больше, чем мы могли ожидать? По мнению проф. Беата Собещанская, это, несомненно, открытие нового научного пути.
В последние годы в высокоразвитых обществах наблюдается эпидемия нейродегенеративных заболеваний. Это не только болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз или деменция, но и целый спектр других заболеваний, связанных с поражением клеток нервной системы.
«Мы не знаем, почему число этих больных постоянно увеличивается, но знаем, что это не касается населения менее развитых стран. Нейродегенеративные заболевания там встречаются реже. Это позволяет предположить, что всему виной западный образ жизни, квинтэссенцией которого является потребление продуктов глубокой переработки, спешка, стресс и отсутствие контакта с природой", - добавил исследователь.
Уже доказано, что в группе больных диабетом (еще одним так называемым заболеванием образа жизни, ставшим эпидемией) процент больных деменцией выше, чем во всей популяции.
«Однако это всего лишь констатация факта, не объясняющая, почему это происходит. Мы, микробиологи, ищем ответ на этот ключевой вопрос науки на уровне мельчайших организмов, обитающих в нашем организме. Я убежден, что именно здесь мы найдем ответ", - заключил профессор. Собещанская.(ПАП)
Наука в Польше, Роман Скиба
рос/мхр/
