Микробиота. Тайны ваших бактерий - Габриэль Перлемутер

демонстрируют свою разрушительную «темную сторону»). Другой феномен: обилие представителей семейства энтеробактерий. Чем их больше, тем сильнее выражается мышечная ригидность, вызванная болезнью Паркинсона, правда, еще неизвестно, что в данном случае является причиной, а что – следствием.

Бо́льшая часть проведенных исследований подтверждает, что изменения кишечной микробиоты отражаются на тяжести всего комплекса симптомов: чем серьезнее дисбактериоз, тем более выражены симптомы.

Нам известны механизмы воздействия дисбактериоза. Некоторые отражаются на большей части других заболеваний: кишечные бактерии влияют на наше здоровье, производя метаболиты, модифицируя короткоцепочечные жирные кислоты, влияя на герметичность стенок кишечника, делая их более пористыми, позволяя токсинам проникать в организм. Другие механизмы сопровождают «заболевания мозга», особенно повышенная проницаемость кровеносных сосудов в мозге. Таким образом, он оказывается незащищенным от циркулирующих в крови токсинов, которых становится еще больше по мере того, как стенка кишечника становится все более проницаемой.

Остается узнать, в какой мере можно воздействовать на этот дисбактериоз, избегая побочных рисков для пациентов.

Самые продвинутые исследования с участием людей сейчас проводятся в Китае. В больнице провинции Ганьсу пациент в возрасте 71 года, у которого диагностировали болезнь Паркинсона семь лет назад, страдал особенно тяжелыми запорами, не поддающимися привычным методам лечения. В 2017 году специалисты команды под руководством профессора Хуанга проводили ему трансплантацию фекальной микробиоты три дня подряд от одного и того же донора, 27-летнего студента. Через неделю было отмечено заметное смягчение симптомов, причем не только запора, но и тремора ног. Через два месяца симптомы болезни стали возвращаться, но уже с меньшей интенсивностью, особенно в том, что касалось мышечной ригидности.

Это исследование на человеке не получило продолжения, но открыло путь другим разработкам, которые только начинаются в разных лабораториях на международном уровне.

В то же время ряд экспериментов сейчас проводится на мышах, генетически модифицированных таким образом, чтобы они демонстрировали симптомы болезни Паркинсона.

Один из этих опытов состоит в инъекции мышам ротенона, натурального, но токсичного вещества, которое в Европе использовали в качестве пестицида вплоть до его запрещения в 2011 году. Предполагают, что ротенон способствует появлению болезни Паркинсона у фермеров: недаром во Франции она считается их профессиональным заболеванием.

Под воздействием ротенона мыши испытывали симптомы этого заболевания, а именно когнитивные расстройства, утрату моторных навыков и снижение обучаемости. В то же время в тканях их мозга откладывался белок α-синуклеин, связанный с болезнью Паркинсона. Странный факт: у мышей, которым перерезали блуждающий нерв, связывающий кишечник и мозг, болезнь начиналась позже, а иногда и не начиналась вовсе, как будто мозг был защищен от действия ротенона. В настоящее время этот опыт приостановлен на стадии наблюдения. Он будет продолжен в ближайшие годы ради поиска ответов на важные вопросы: как ротенон осуществляет связь между кишечником и мозгом? Каким путем и каким образом? Как эти знания могут быть применены к людям, как защитить их от Паркинсона, не перерезая блуждающий нерв?

Примененный к мышам метод слишком агрессивен и обладает целым рядом побочных эффектов, слишком сильно затрагивает работу желудочно-кишечного тракта. С другой стороны, если болезнь уже началась, она поддерживается в результате деятельности тканей мозга, и в этом случае вмешательство не только бесполезно, но и вредно.

Альцгеймер: роль E. coli

Болезнь Альцгеймера, как и болезнь Паркинсона, характеризуется аномальными отложениями белков в мозге. В этом случае речь идет о бета-амилоиде и тау-белке, повинных в образовании сенильных бляшек и в нейрофибриллярной дегенерации.

Последние исследования взаимосвязи между микробиотой и болезнью Альцгеймера сосредоточены на E. coli, бактерии, о важной роли которой в развитии анорексии мы уже знаем. E. coli защищает других бактерий: она помогает им проникать в наши ткани и слизистые оболочки и формирует вокруг них защитную оболочку. Вот почему чем больше у нас инфекций (мочевыводящих путей, легочных, кишечных…), тем больше тенденций к рецидиву: бактерии, вызывающие инфекции, защищены от антибиотиков белками E. coli.

Эти белки, амилоиды, очень схожи с бета-амилоидом, специфическим белком, влияющим на развитие болезни Альцгеймера. Амилоидная оболочка, которую E. coli образуют вокруг бактерий, очень напоминает сенильные бляшки, то есть отложения бета-амилоида в тканях мозга страдающих от болезни Альцгеймера. В мозге крыс, чью микробиоту обогатили E. coli, были обнаружены отложения этой оболочки у начала блуждающего нерва. Это указывает, как и при болезни Паркинсона, на возможность как минимум частичного переноса амилоидов из пищеварительной системы.

Гипотеза, согласно которой белки E. coli действуют как прионы, меняя структуру наших собственных протеинов при помощи цепной реакции, сейчас изучается; она кажется вполне правдоподобной. К тому же отмечено, что в кишечной микробиоте людей с болезнью Альцгеймера количество E. coli повышено; возможно, это и послужило причиной возникновения болезни.

Кстати, результаты анализов микробиоты этих пациентов говорят о серьезном дисбактериозе. У них отмечается пониженное содержание обладающих противовоспалительным действием Bacteroidetes – и повышенное – Firmicutes, а также актинобактерий, некоторые виды которых вызывают такие серьезные болезни, как лепра и туберкулез. Точно такой же дисбактериоз отмечается и у людей, страдающих от симптомов депрессии.

Помощь антибиотиков

Как правило, в медицине избегают долговременных курсов антибиотиков, и это оправданно: антибиотики чрезвычайно враждебны по отношению к микробиоте и в некоторых особых случаях неприменимы.

Опыты, которые в первое время проводились на мышах, заставляют задуматься о целесообразности подобного лечения пациентов, страдающих нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона.

В Шанхайском университете специалисты под руководством Синьи Ванг на протяжении двух месяцев лечили мышей с симптомами болезни Альцгеймера коктейлем из антибиотиков. Действительно, наблюдения показали уменьшение воспалений тканей головного мозга. Сразу же после этого мышам стали давать пребиотики, главным образом смесь специфических олигосахаридов. Амилоидные бляшки в их мозге начали рассасываться. Подобное лечение нормализовало соотношение двух аминокислот, фенилаланина (уровень которого повышается при болезни Альцгеймера) и изолейцина. Подтверждено, что такое количественное соотношение аминокислот необходимо не только мышам, но и людям. В настоящее время проводятся исследования этого типа пребиотиков на людях.

Другое исследование проводилось в Калтехе, в Калифорнии. Научная группа под руководством Саркиса Мазманяна сравнила две группы мышей, у которых были вызваны симптомы болезни Паркинсона путем генетических модификаций. Первая группа состояла из «стерильных», то есть лишенных микробиоты, мышей, а животные из второй группы обладали нормальной микробиотой. В отличие от последних «стерильные» мыши почти не демонстрировали признаков болезни.

Когда «стерильные» особи получили с пищей метаболиты, имитирующие метаболиты кишечных бактерий, а именно короткоцепочечные жирные кислоты, они начали испытывать все симптомы заболевания. То же самое произошло, когда мышам трансплантировали микробиоту людей, страдающих от болезни Паркинсона. И наоборот, когда животным подсадили микробиоту здоровых людей, их состояние