Кишечник и мозг. Как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг - Кристин Лоберг

Элейн Хсиао стремилась выяснить, как микрофлора кишечника этих подопытных грызунов влияла на их поведение. Она проанализировала образцы их крови и обнаружила, что у мышей-«аутистов» был в 46 раз превышен показатель таких молекул, как, например, пропионовая кислота, которая производится кишечными бактериями и, как доказано, вызывает симптомы аутизма при попадании из кишечника в ток крови.

После этого Элейн Хсиао добавила в пищу грызунов бактерии B. fragilis — пробиотик, который, как было доказано, лечит проблемы с пищеварительным трактом у мышей. Результат превзошел все ожидания. Пять недель спустя от синдрома повышенной проницаемости кишечника у мышей с «аутизмом» не осталось и следа, уровень патогенных молекул в крови резко снизился. Кроме того, у грызунов изменились поведенческие реакции, симптомы аутизма почти исчезли. Они стали менее тревожными и более социальными, прекратились повторяющиеся поведенческие акты.

К разочарованию Элейн, однако, подопытные грызуны держались в стороне от новой особи, которую поместили в клетку. Это еще раз подтверждает, что аутизм — сложная, комплексная проблема. Суть этого расстройства составляют трудности в социальном взаимодействии, возникающие у многих детей, страдающих аутизмом. Очевидно, что B. fragilis или любые другие отдельные пробиотики не могут гарантировать результат. Но я нисколько не сомневаюсь, что в будущем специалисты, занимающиеся лечением расстройства аутического спектра, будут включать в терапию пробиотики, которые в случае с некоторыми пациентами могут творить настоящие чудеса в том, что касается некоторых симптомов этого заболевания. Кроме того, я могу прогнозировать, что в будущем болезни головного мозга, такие как аутизм, будут считаться митохондриальными заболеваниями, тесным образом связанными с состоянием микробиоты кишечника.

На протяжении всей книги я провожу взаимосвязи между состояниями, о которых вы, возможно, даже и не подумали бы как о связанных, например между диабетом и деменцией. Я делюсь информацией об общем факторе риска в развитии большинства болезней головного мозга — о процессе воспаления. Даже у аутизма много общего с другими заболеваниями мозга, если рассматривать их относительно митохондрий{221}. Такие разнообразные неврологические расстройства, как аутизм, шизофрения, биполярное расстройство, болезни Паркинсона и Альцгеймера, можно свести к дисфункции митохондрий{222}. Это важный новый ключ к пониманию всех этих заболеваний, особенно в том, что касается аутизма, поскольку это расстройство отличается сильным разнообразием интенсивности его проявления.

В 2010 году в Journal of the American Medical Association были опубликованы результаты одного интересного исследования, добавившие еще один важный кусочек в пазл под названием «расстройство аутического спектра»{223}. Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что у детей с аутизмом гораздо чаще бывает нарушена способность производить энергию на клеточном уровне, чем у детей без особенностей развития. Это указывает на тесную взаимосвязь между аутизмом и дисфункцией митохондрий. Хотя на эту взаимосвязь указывали и результаты предыдущих исследований, впервые она была обозначена настолько неопровержимо и стимулировала других ученых продолжить исследования в этой области.

Команда ученых из Калифорнийского университета в Дэвисе отобрала десять детей в возрасте от двух до пяти лет с диагнозом «аутизм» и десять детей той же возрастной категории и похожего социального положения без особенностей развития. Затем взяли образцы крови у всех детей и начали изучать митохондрии иммунных клеток — лимфоциты, — анализируя их метаболические механизмы. Ученые целенаправленно выбрали для наблюдений митохондрии иммунных клеток, поскольку в ходе предыдущих исследований наблюдения велись за митохондриями в мышцах, где дисфункция митохондрий не всегда очевидна. Клетки мышц способны генерировать большое количество собственной энергии без помощи митохондрий за счет процесса, который называется анаэробный гликоз. Тогда как в лимфоцитах, как и в нейронах мозга, процесс производства энергии в значительной степени зависит от митохондриального аэробного дыхания.

Результат говорит сам за себя: у детей с аутизмом отмечались признаки пониженной митохондриальной активности, поскольку их митохондрии потребляли гораздо меньше кислорода, чем митохондрии детей — участников контрольной группы. Иными словами, митохондрии у детей с аутизмом не справлялись с энергетическими потребностями их клеток. Авторы исследования выдвинули предположение, что неспособность митохондрий «заправлять горючим» нейроны мозга, возможно, ведет к некоторым когнитивным нарушениям, связанным с аутизмом.

При этом стоит учитывать, что митохондрии несут собственный набор генетической информации и представляют собой «энергетические станции» клеток. Исследователи отметили гораздо более высокий уровень оксидативного стресса у детей с аутизмом, если измерять по более высокому уровню перекиси водорода, вырабатываемой их митохондриями. Более того, у двух детей с аутизмом наблюдалась утрата митохондриального генетического материала, чего не было отмечено в контрольной группе детей. Все эти патологии митохондрий, проявлявшиеся в митохондриях детей с аутизмом, позволили ученым сделать вывод, что оксидативный стресс в этих жизненно важных органеллах может оказать влияние на развитие аутизма и помочь определить степень тяжести расстройства.

Результаты исследований не устанавливают причину расстройства аутического спектра: например, ученые не знают, возникла ли дисфункция митохондрий у детей — участников исследования до или после их рождения. Однако они определенно помогают оптимизировать поиск этой причины. По словам доктора Айзека Пессаха, директора Детского центра гигиены окружающей среды и профилактики заболеваний (Center for Children’s Environmental Health and Disease Prevention), исследователя Института мозга (MIND Institute) Калифорнийского университета в Дэвисе, профессора молекулярной биологии Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе (Davis School of Veterinary Medicine): «Наиболее серьезная задача сегодня заключается в том, чтобы понять роль митохондриальной дисфункции у детей с аутизмом… Нарушения функций митохондрий могут возникать под влиянием многих стрессовых факторов окружающей среды. В зависимости от того, когда эта дисфункция проявилась, в период до или после рождения, и насколько она серьезная, это может объяснить спектр симптомов аутизма»{224}.