Ученые обнаружили путь перемещения бактерий из кишечника в мозг
Бактерии из кишечника способны проникать в мозг, используя блуждающий нерв в качестве своеобразного «канала». К такому выводу пришли ученые, изучившие взаимодействие кишечной микрофлоры и нервной системы на модели лабораторных мышей. Об этом говорится в исследовании, опубликованном 12 марта в журнале PLOS Biology.
Исследование посвящено так называемой оси «кишечник – мозг» — системе двусторонних сигналов между пищеварительным трактом и центральной нервной системой. Нарушения микробиома кишечника ранее связывали с рядом неврологических заболеваний, однако механизм прямого влияния бактерий на мозг оставался недостаточно изученным.
В ходе эксперимента ученые кормили мышей атерогенной диетой с высоким содержанием жиров — так называемой диетой Пайгена. Она изменяет состав кишечного микробиома и повышает проницаемость кишечного барьера. В таких условиях исследователи обнаружили небольшое количество бактерий непосредственно в ткани мозга животных.
При этом бактерии не фиксировались в крови или других органах, что исключает распространение через кровоток. Вместо этого микробы были обнаружены в блуждающем нерве, который соединяет кишечник и мозг. Когда ученые хирургически перерезали правую ветвь блуждающего нерва, количество бактерий в мозге значительно снижалось. Это указывает на возможную роль нервного пути в переносе микроорганизмов.
Дополнительные эксперименты показали, что изменение состава микробиома с помощью антибиотиков также влияет на то, какие именно бактерии могут достигать мозга. В одном из тестов исследователи вводили мышам бактерию Enterobacter cloacae: после этого ее удалось обнаружить как в кишечнике, так и в мозге животных, получавших высокожировую диету.
Ученые также показали, что процесс может быть обратимым. Когда животных переводили на обычное питание, бактерии постепенно исчезали из ткани мозга. Это свидетельствует о том, что проникновение микроорганизмов связано с состоянием кишечного барьера и изменениями микробиома.
Интересно, что следы бактерий были обнаружены и в мозге мышиных моделей некоторых неврологических расстройств — в частности, при моделировании болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и расстройств аутистического спектра. Авторы подчеркивают, что пока речь идет только о животных моделях, однако полученные данные указывают на возможную роль кишечных бактерий в развитии различных неврологических состояний.
Исследователи отмечают, что количество обнаруженных бактерий было крайне небольшим и не связано с инфекцией или воспалением, подобным менингиту. Тем не менее сама возможность их перемещения из кишечника в мозг открывает новые направления для изучения взаимодействия микробиома и нервной системы.
По мнению авторов работы, дальнейшие исследования должны определить, происходит ли подобный процесс у людей и может ли он играть роль в развитии нейродегенеративных и нейроразвитийных заболеваний.
Журнал PLoS Biology 13 января сообщил о странном поведении вирусов в ходе эксперимента на Международной космической станции (МКС). Исследователи на эксперименте с кишечной палочкой и бактериофагов Т7 выяснили, что жизнь в космосе меняет характер взаимодействия бактерий и вирусов между собой. Специалисты заметили целостное замедление инфекций и эволюцию в невесомости обеих форм, характерно отличающуюся от процесса на Земле.
Все важные новости — в канале «Известия» в мессенджере МАХ
