Кишкова мікрофлора, діючи через імунну систему мозку, прискорює в ньому нейродегенеративні процеси.
Вплив кишкової мікрофлори на наше життя давно став загальновизнаним - симбіотичні бактерії не просто допомагають нам перетравлювати їжу, вони також досить сильно впливають на обмін речовин в цілому (деякі з них, наприклад, знижують ймовірність діабету, деякі, навпаки, підвищують); мікроби регулюють деякі функції імунітету і навіть втручаються в роботу нервової системи. Але далеко не завжди мікроби і господар живуть у мирі і злагоді - буває так, що відносини між імунною системою і мікрофлорою псуються, через що в організмі починається уповільнене запалення, яке, в свою чергу, може нашкодити мозку.
Яка ж шкода для мозку може статися через кишкові мікроби? Відомо, що хвороба Паркінсона часто супроводжується травними проблемами, які проявляються часом задовго до неврологічних симптомів. Також відомо, що у хворих з паркінсонізмом склад мікрофлори інший, ніж у здорових людей.
Тімоті Семпсон (Timothy Sampson) з Каліфорнійського технологічного інституту і його колеги вирішили більш детально з'ясувати, як пов'язані бактерії в кишечнику і синдром Паркінсона. Для цього використовували генетично модифікованих мишей, у яких активно синтезувався людський патогенний альфа-синуклеїн. Нагадаємо, що нейродегенеративні захворювання (хвороби Паркінсона, Альцгеймера, Гантінгтона і цілий ряд інших) виникають тому, що в нейронах мозку накопичуються великі білкові комплекси, токсичні для нервових клітин. Спочатку такі білки нешкідливі і потрібні клітинам для якихось функцій, однак після певних модифікацій молекули нейродегенеративних білків стають небезпечними, починаючи злипатися один з одним у вищезгадані токсичні комплекси.
У кожного такого захворювання - свої патогенні білки; якщо ми говоримо про хворобу Паркінсона, то в її випадку зазвичай згадують про білок під назвою альфа-синуклеїн. І, якщо ми забезпечимо мишу патогенною формою синуклеїну, або просто змусимо організм синтезувати його в дуже великій кількості, то у тварини проявляться характерні симптоми хвороби Паркінсона - тремор, нездатність контролювати власні рухи, нездатність утримувати рівновагу тіла і, серед іншого, проблеми з кишковою перистальтикою.
Саме таких мишей використовували і цього разу, тільки деякі з них жили, як зазвичай живуть лабораторні миші, а деяких росли в стерильних умовах; були й такі, яким давали антибіотики, що викорінюють шлунково-кишкових мікробів. У статті в Cell автори пишуть, що тварини, позбавлені кишкових бактерій, краще рухалися, і їх травний такт теж відчував себе краще, ніж у тих, у яких всередині була звичайна мікрофлора. Більш того, у безбактеріальних мишей в мозку з'являлося менше характерних паркінсонних білкових відкладень.
З іншого боку, при наявності бактерій помітно посилювалися запальні процеси в мозку (а запалення, як вважається, може допомагати і нейродегенеративним захворюванням в тому числі). Живучи в кишечнику, бактерії виділяють короткі жирні кислоти (на зразок оцтової або олійної), один з продуктів їх обміну речовин - і ось, коли такі кислоти вводили мишам, позбавленим бактерій, то у них ставали занадто активними клітини мікроглії, що виконують в мозку імунні функції, швидше виникали альфа-синуклеїнові відкладення і швидше розвивалися симптоми паркінізму. Тобто можна відновити наступний ланцюжок подій: бактерії в кишечнику виділяють свої жирні кислоти, на які реагує імунна система, далі розвивається запальна реакція, яка стимулює паркінсонні процеси в мозку.
Але чи всяка мікрофлора діє таким чином? Вище ми говорили, що у хворих з синдромом Паркінсона її склад відрізняється від складу мікрофлори у здорових людей, проте тут не цілком ясно, як виникає така відмінність. З одного боку, можливо, що спочатку трапляється якийсь збій в кишківнику, після чого хвороба Паркінсона отримує додаткові шанси до розвитку - з іншого боку, не виключено, що аномалії в мікрофлорі є лише побічний ефект захворювання. Результати Тімоті Семпсона і його колег говорять на користь першого: коли вони пересаджували схильним до синдрому Паркінсона мишам зразки мікрофлори, взяті від здорових людей і від людей з паркінсонізмом, то хвороба швидше розвивалася у тварин, які отримали «паркінсонну мікрофлору».
Можна уявити, як з якихось причин у кишківнику змінюється пропорція між різними видами симбіотичних бактерій, і перевагу отримують ті, які особливим чином дратують імунітет, провокуючи нейродегенеративні процеси в мозку. Тепер залишається з'ясувати, що ж це за бактерії і чому саме їхні речовини (ті самі короткі жирні кислоти) мають «про-паркінсонний» ефект.
Також слід підкреслити, що звичайні миші, які не були генетично схильні до захворювання, нормально приймали «паркінсонну» мікрофлору - ніяких симптомів паркінсонізму у них не було. Тобто з нуля мікроби навряд чи можуть запустити синдром Паркінсона - тут все-таки потрібна схильність, пов'язана, очевидно, з альфа-синуклеїновими дефектами.
Звичайно, якщо про таку схильність вже відомо, то варто подумати, як змінити дієту так, щоб обмежити зростання «паркінсонних» бактерій в кишечнику; також добре було б мати в розпорядженні спеціальні медикаменти, які заспокоювали б імунітет, не давали йому реагувати на бактеріальні подразники. Втім, конкретні клінічні рекомендації тут з'являться тільки після того, як отримані результати будуть перевірені на людині.
Нагадаємо, що зовсім недавно ми розповідали про те, як хвороба Паркінсона може в буквальному сенсі прийти в мозок з кишечника: патогенні синуклеїнові комплекси здатні формуватися в клітинах травного тракту, після чого піднімаються звідти в мозок по блукаючому нерву. Цілком можливо, що і описаний запальний механізм, і подорож синуклеїну по нервах якось пов'язані один з одним, проте замість припущень тут краще почекати нових досліджень на цю тему.