Кишечные бактерии влияют на аутистическое поведение у мышей

Кишечные бактерии влияют на аутистическое поведение у мышей

Поделиться:

Новые исследования показывают, что кишечные бактерии влияют на аутистическое поведение у мышей и вносят в него свой вклад, изменяя их метаболические профили и экспрессию генов в мозге. Предполагается, что симптомы расстройства аутистического спектра могут когда-нибудь быть устранены с помощью бактериальных метаболитов или пробиотического препарата.

Расстройство аутистического спектра (РАС) поражает примерно одного из 59 человек в Соединенных Штатах, создавая различные проблемы социального взаимодействия и повторяющееся поведение. Считается, что многие факторы, включая генетические и экологические, влияют на симптомы аутизма, но до сих пор отсутствуют общепризнанные методы лечения. Теперь, используя мышиные модели, исследователи из Калифорнии обнаружили, что кишечные бактерии напрямую способствуют аутистическому поведению.

Работа проводилась в основном в лаборатории Саркиса Мазманяна, исследователя Луис Б. и Нелли Соукс, профессора Института медицинских исследований микробиологии и наследования (HMRI). 30 мая в журнале Cell появилась статья, описывающая их работу: «В последние годы многочисленные исследования выявили различия в бактериальном составе микробиома кишечника между людьми с РАС и нейротипичными субъектами», — говорит Мазманян. «Однако, хотя эти предыдущие исследования выявляют потенциально важные ассоциации, они не могли показать, являются ли наблюдаемые изменения микробиома следствием наличия РАС или они способствуют появлению симптомов».

«Наше исследование показывает, что микробиота кишечника достаточна для развития аутизма у мышей. Однако эти результаты не указывают на то, что кишечные микробы вызывают аутизм», — подчеркивает Гил Шарон, старший научный сотрудник лаборатории Мазмана и первый автор работы: «Необходимы дополнительные исследования для изучения воздействия кишечных бактерий на человека».

Сообщества микроорганизмов, которые населяют кишечник человека, называются микробиотой, а их коллективные геномы известны как микробиом. Эти организмы живут в симбиозе с людьми. В обмен на теплую и богатую питательными веществами среду бактерии помогают нам переваривать пищу, влияют на обмен веществ и тренируют нашу иммунную систему.

Чтобы исследовать роль микробиоты в поведении, подобном аутизму у мышей, команда использовала «свободных от микробов» мышей — лабораторных животных, которые выращиваются в отсутствие микроорганизмов. Кишечные микроорганизмы от детей с аутизмом были перенесены на этих мышей посредством фекальной трансплантации, а образцы от людей без аутизма были трансплантированы другим группам животных.

Мыши с микробиотой от индивидуумов с РАС проявляли аутистическое поведение, тогда как мыши, у которых была микробиота от обычно развивающихся индивидуумов, не проявляли этих симптомов. В частности, они тратили меньше времени на общение с другими мышами, издавали меньше звуков и демонстрировали стереотипии. Эти симптомы аналогичны поведенческим характеристикам людей с РАС.

В дополнение к поведенческим различиям, мыши, колонизированные микробиотой человека с РАС, также показали измененную экспрессию генов в их мозге и различия в типах присутствующих метаболитов (метаболиты — это молекулы, продуцируемые как побочные продукты пищеварения и микробного метаболизма). В частности, у этих мышей были обнаружены два метаболита в более низких количествах: 5-аминовалериановая кислота (5AV) и таурин. РАС иногда характеризуется дисбалансом в соотношении возбуждения и торможения в головном мозге, поэтому исследователи были заинтригованы меньшим количеством 5AV и таурина, так как оба они влияют на некоторые ингибирующие нервные рецепторы, называемые рецепторами ГАМК.

«Мы были удивлены, увидев, насколько глубокими были последствия», — говорит Шарон.

Затем команда обратилась к мышам, которые предлагают другую модель аутизма. Этот штамм мышей, называемых мышами BTBR, естественно проявляет аутистическое поведение. Исследователи хотели посмотреть, уменьшит ли лечение этих мышей 5AV или таурина эти поведенческие симптомы. Примечательно, что обработанные мыши действительно демонстрировали снижение аутистического поведения. Кроме того, исследования мозга показали, что 5AV, в частности, снижает нервную возбудимость.

«Существует много факторов, которые делают аутизм более сложным у людей, чем у мышей. У мышей мы можем моделировать симптомы расстройства, но не воспроизводить его», — говорит Мазманян. «Тем не менее, это исследование дает представление о той роли, которую микробиота кишечника играет в нервных изменениях, связанных с РАС. Оно предполагает, что симптомы РАС могут когда-нибудь быть исправлены бактериальными метаболитами или пробиотическим препаратом. Кроме того, это открывает возможность того, что РАС и, возможно, другие классические неврологические состояния, могут лечиться с помощью терапии, которая направлена на кишечник, а не на мозг, что, кажется более простой терапией».

Оригинал: «Микробиота кишечника человека с расстройством аутистического спектра, способствует поведенческим симптомам у мышей».

(Visited 27 times, 1 visits today)

Добавить комментарий

Закрыть меню