Связь кишечника и мозга при болезни Альцгеймера
Учёные из Нантского университета (University of Nantes) изучили связь между болезнью Альцгеймера и состоянием кишечника. Результаты исследования, опубликованные в журнале Molecular Psychiatry, показали, что бета-амилоид (Aβ) может накапливаться не только в мозге, но и в тканях кишечника. Кроме того, авторы обнаружили молекулу, которая способна снижать уровень этого белка и предотвращать нарушения памяти в экспериментальной модели заболевания.
Болезнь Альцгеймера — это нейродегенеративное заболевание, при котором постепенно ухудшаются память и мышление. Одной из главных причин его развития считают избыток Aβ. Этот белок образует отложения — амилоидные бляшки, которые нарушают связь между нейронами. Ранее также было замечено, что проблемы с пищеварением часто возникают у пациентов за несколько лет до первых выраженных симптомов.
В новой работе исследователи проверили гипотезу о накоплении Aβ в кишечнике. В качестве экспериментальной модели использовали мышей, у которых естественным образом развиваются признаки, характерные для болезни Альцгеймера. Авторы измерили уровень Aβ в кишечнике, мозге и крови животных, а также изучили состояние энтеральной нервной системы (ЭНС) — сети нейронов, контролирующей пищеварение.
Результаты подтвердили наличие избытка бета-амилоида в тканях кишечника у мышей. Это сопровождалось нарушением связей в ЭНС, что приводило к расстройствам пищеварения. Кроме того, учёные зафиксировали изменения в работе ферментов: уровень BACE1, участвующий в образовании Aβ, оказался повышен, в то время как активность неприлизина, отвечающего за расщепление этого белка, снизилась. Подобный дисбаланс приводит к патологическому накоплению амилоида.
Дополнительные эксперименты проводились на образцах тканей толстой кишки человека и на органоидах — миниатюрных моделях органов, выращенных из стволовых клеток. В этих образцах бета-амилоид также нарушал связи между нервными клетками.
Отдельно исследователи изучили действие бутирата — короткоцепочечной жирной кислоты, которую вырабатывают полезные бактерии при переваривании клетчатки. Когда мышам вводили это вещество, уровень Aβ снижался одновременно в кишечнике, мозге и плазме крови. Кроме того, введение бутирата помогло сохранить нервные связи, уменьшить воспаление и предотвратить нарушения памяти, которые наблюдались у мышей из контрольной группы.
Выводы
Результаты работы подтверждают связь между накоплением бета-амилоида в кишечнике и нарушениями памяти, а также сбоем работы ЭНС. Бутират снижает уровень Aβ, защищает нервные связи и уменьшает воспаление. Эти данные открывают новые возможности для изучения роли кишечника в развитии деменции и поиска методов её профилактики.
Ранее учёные из Китая выявили белок PPP2R5C как возможный маркер ранней стадии болезни Альцгеймера. Исследование показало, что его уровень снижается с развитием заболевания и отражает изменения в мозге до появления симптомов.
