Навигация по сайтуНавигация по сайту

Кишечные бактерии в борьбе с аутизмом

20 июня 2016г. в 01:26 | Медицинские новости

Один тип кишечных бактерий существенно меняет дело, когда речь заходит о завязывании коммуникации между мышами. Ученые считают, что эксперименты, в которых используются бактерии человека, чтобы повысить уровень окситоцина и облегчить расстройства социального поведения у дефектных мышей, могут быть проанализированы с целью изучения пробиотического вмешательства для лечения расстройств, связанных с неврологическим развитием (нейроонтогенетические).

16 июня 2016г. исследователи Бэйлорского медицинского колледжа опубликовали данные своей работы в научном журнале Cell, сообщая, что отсутствие всего одного вида кишечных бактерий вызывает социальные расстройства у мышей. Добавляя этот вид бактерий обратно в кишечник пораженных мышей, ученым удалось обратить вспять некоторые дефекты их поведения, которые напоминают симптомы расстройств аутистического спектра (РАС) у людей. В данный момент исследователи ждут, когда смогут начать изучение влияния пробиотиков на расстройства, связанные с неврологическим развитием, в своих следующих работах.

«Другие группы исследователей пытаются использовать лекарства или электрическое раздражение мозга, чтобы обратить бихевиоральные (поведенческие) симптомы, связанные с нейроонтогенетическими расстройствами. Мы же представляем, возможно, новый подход к лечению, - утверждает ведущий автор Мауро Коста-Маттиоли (Mauro Costa-Mattioli), нейроученый Бэйлорского медицинского колледжа. - Мы еще не уверены в том, действительно ли это поможет людям. Но, несомненно, это удивительный способ воздействовать на мозг - через кишечник».

Вдохновение для проведения исследования пришло от работ в области эпидемиологии человека, обнаруживших, что ожирение матери во время беременности может увеличить шансы развития нейроонтогенетических расстройств, включая РАС. К тому же, некоторые люди с расстройствами аутистического спектра сообщают о периодических проблемах с желудочно-кишечным трактом. С появлением исследования, выявляющего, как изменение диеты может изменить кишечную флору и как кишечные микробы могут оказывать влияние на мозг, Коста-Маттиоли и его коллеги предположили, что здесь есть связь.

Сначала исследователи ввели рацион с повышенным содержанием жиров у примерно 60 самок мышей, что соответствует постоянному питанию в фаст-фуде. Ежедневно они разводили мышей и ждали, пока те дадут потомство. Молодняк оставался с матерями в течение 3 недель, затем их отлучали от матерей и переводили на нормальную диету. Спустя месяц эти отпрыски показывали бихевиоральные расстройства: проводили меньше времени, контактируя со своими ровесниками, и сами не инициировали взаимодействие.

«Сначала мы хотели убедиться, есть ли различия в микробиоме потомков матерей, для которых использовалась диета с повышенным содержанием жиров, и тех матерей, у которых был нормальный рацион. Таким образом, мы использовали метод секвенирования генов 16S-рРНК, чтобы определить состав бактериальной микрофлоры их кишечника. Мы обнаружили значительную разницу в микробиоте двух групп матерей, - сообщает основательница исследования Шелли Баффингтон (Shelly Buffington), постдокторант лаборатории и коллега Мауро Коста-Маттиоли. - Полученные в ходе секвенирования данные были настолько систематичны, что, лишь взглянув на микробиом некоторой мыши, мы могли предсказать, имеются ли дефекты в ее поведении».

Затем Баффингтон проанализировала, являются ли специфические отличия в микробиоме причинными факторами, собственно и вызывающими социальные расстройства у потомков самок с несбалансированной диетой. Так как мыши склонны есть экскременты друг друга, исследователи поместили животных в одну клетку, чтобы они смогли перенять микрофлору своих соседей. Когда трехнедельных отпрысков, страдающих расстройствами социального поведения, от матерей, у которых была диета с повышенным содержанием жиров, подселяли к здоровым мышам, полное восстановление кишечной микрофлоры и сопутствующее улучшение поведенческих дефектов происходило в течение 4 недель. Таким образом, исследователи предположили, что один или несколько видов полезных бактерий могут отвечать за нормальное поведение в социуме. Эксперименты по фекальной трансплантации у мышей без микробиоты (стерильных мышей) подтверждали причинные свидетельства, что несбалансированная микробиальная экология у потомства от самок, которых кормили излишними жирами, ответственна за их дефекты поведения в социуме.

Затем ученые хотели установить, какие виды бактерий оказывают влияние на социальное поведение мышей. Полное шот-ган секвенирование генома выявило один тип бактерий - Lactobacillus reuteri, уровень которого был ниже более чем в 9 раз в микробиоме мышей от матерей с несбалансированной диетой.

«Мы вырастили штамм Lactobacillus (L.) reuteri, который был сначала получен из грудного молока человека, а затем смешан с питьевой водой для потомства самок мышей с несбалансированной диетой. Нами было обнаружено, что лечение только одним этим штаммом бактерий способно было исправить социальное поведение мышей», - сообщает Баффингтон. Другие связанные с РАС поведенческие дефекты, например: тревожность, не удалось исправить с помощью восстановления бактерий. Занимательно, что авторы обнаружили, что L. reuteri также способствует продуцированию окситоцина («гормона привязанности»), который играет ключевую роль в поддержании нормального поведения в социуме и который также ассоциируется с аутизмом у человека.

Исследователям было интересно узнать, нормально ли функционировала система вознаграждения у мышей с дефектами. «Нами было обнаружено, что для адекватной реакции на социальные интеракции, в отвечающей за вознаграждение зоне мозга не хватало синоптической потенциации, которую можно было увидеть у здоровых мышей, - сообщает Коста-Маттиоли. - Когда мы помещаем бактерии обратно в микрофлору пораженного потомства,  мы также можем восстановить изменения синоптических функций в системе вознаграждения».

Ученые надеются, что полученные ими результаты с применением бактерий человека для повышения уровня окситоцина и облегчения расстройства социального поведения у дефектных мышей могут быть изучены, чтобы установить влияние пробиотического вмешательства на лечение нейроонтогенетических расстройств у человека. «Это то, куда нас ведет наука. Есть вероятность, что данный подход может развиться очень быстро и будет использоваться для лечения не только РАС, но и других расстройств, связанных с неврологическим развитием», - утверждает Мауро Коста-Маттиоли.

Похожие статьи

Вперед Назад

Комментарии

Комментарии отсутствуют

Выберите себе хорошего специалиста!

Понравилось? Поделитесь с друзьями или разместите у себя: