Соединение, вырабатываемое кишечными бактериями, может замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера
Согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в журнале Journal of Clinical Investigation , обнаруженное в кишечнике соединение может уменьшить некоторые проявления болезни Альцгеймера.
Болезнь Альцгеймера, наиболее распространенная форма слабоумия, поражает более 6 миллионов американцев. Ожидается, что это число будет резко расти по мере старения населения, согласно данным Ассоциации Альцгеймера.
«Хотя все больше доказательств указывают на связь между микробиомом кишечника и дегенеративными эффектами болезни Альцгеймера, механизмы этого явления изучены недостаточно хорошо», — говорит Роберт Вассар, доктор философии, профессор исследований болезни Альцгеймера в колледже Дэйви, профессор неврологии и директор Центра когнитивной неврологии и болезни Альцгеймера им. Месулама, который был старшим автором исследования.
«Существуют различия между пациентами с болезнью Альцгеймера и их кишечной микробиотой, и это уже подтверждено многими группами», — сказал Вассар. «Предыдущие исследования показали, что когда вы вносите изменения в кишечную микробиоту мышей-моделей Альцгеймера, вы, в свою очередь, оказываете влияние на патологию основных признаков болезни Альцгеймера — амилоидных бляшек и накопления тау — что позволяет предположить, что есть причина и следствие».
В исследовании Вассар и его коллеги изучали мышей с болезнью Альцгеймера, которых лечили антибиотиками, которые, как известно, изменяют микробиом кишечника. Они обнаружили, что у мышей, леченных антибиотиками, наблюдалось увеличение короткоцепочечной жирной кислоты, известной как пропионат, вырабатываемой определенными видами бактерий в кишечнике.
Пропионат играет решающую роль в регуляции воспаления мозга и накопления амилоидных бляшек — двух ключевых характеристик разрушительного нейродегенеративного заболевания.
Затем исследователи добавили пропионат в питьевую воду мышей. Они обнаружили, что у мышей с более высоким уровнем этого соединения уменьшилось воспаление и токсические бляшки, согласно результатам. Кроме того, у обработанных мышей был более низкий уровень IL-17, провоспалительного цитокина, участвующего в защите организма от инфекций.
Однако эффекты были значимыми только у самцов мышей.
«Мы считаем, что антибиотики изменили состав микробиоты кишечника и, в частности, увеличили количество бактерий Akkermansia, которые производят пропионат», — сказал Вассар. «У мышей, получавших пропионат в питьевой воде, было меньше реактивных астроцитов и амилоидных бляшек».
По словам Вассара, результаты исследования свидетельствуют о том, что повышение уровня пропионата — с помощью диеты, пробиотиков или лекарств — может помочь замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера.
«Очень интересно, что этот пропионат жирной кислоты с короткой цепью может быть использован в терапевтических целях для профилактики болезни Альцгеймера у людей», — сказал Вассар.
Вассар и его коллеги теперь будут работать над тем, чтобы понять, как женские половые гормоны влияют на микробиом кишечника и реакцию на лечение антибиотиками, сказал он. Его команда также продолжит исследования, чтобы понять роль IL-17 в прогрессировании болезни Альцгеймера.
«Наша гипотеза заключается в том, что пропионат, высвобождаемый из кишечника, попадает в кровь и снижает ИЛ-17. Но почему это защищает?» — сказал Вассар. «Мы пока не знаем ответа на этот вопрос, но мы предполагаем больше механистических исследований на мышах , которые помогут нам разобраться в механизме. Это также важно для трансляционной работы, чтобы перенести наши открытия в клинику, чтобы помочь пациентам».
Первым автором исследования был Сидхант Чандра, студент Программы подготовки медицинских ученых (MSTP).