Микробы кишечника людей с предсимптомной болезнью Альцгеймера отличаются от микробов здоровых людей

Выводы, опубликованные 14 июня в Наука Трансляционная медицинаоткрывают возможность анализа сообщества кишечных бактерий для выявления людей с повышенным риском развития деменции и разработки превентивных методов лечения, изменяющих микробиом, для предотвращения снижения когнитивных функций.

«Мы еще не знаем, влияет ли кишечник на мозг или мозг влияет на кишечник, но эту связь полезно знать в любом случае», — сказал соавтор Гаутам Дантас, доктор философии, профессор Конан лаборатории и Геномная медицина. «Возможно, изменения в кишечном микробиоме — это просто показания патологических изменений в мозге. Другая альтернатива заключается в том, что кишечный микробиом способствует болезни Альцгеймера, и в этом случае может помочь изменение кишечного микробиома с помощью пробиотиков или фекальных переносов. изменить течение болезни».

Идея изучения связи между кишечным микробиомом и болезнью Альцгеймера возникла во время молодежного футбольного матча, где Дантас и Бо М. Ансес, доктор медицинских наук, профессор неврологии Дэниела Дж. Бреннана, болтали, пока их дети играли. Анцес лечит и изучает людей с болезнью Альцгеймера; Дантас является экспертом в области кишечного микробиома.

Ученые уже знали, что микробиомы кишечника людей с симптомами болезни Альцгеймера отличаются от микробиомов здоровых людей того же возраста. Но Анкес сказал Дантасу, что никто еще не изучал микробиом кишечника людей в критической предсимптомной фазе.

«К тому времени, когда у людей появляются когнитивные симптомы, происходят значительные изменения, которые часто необратимы», — сказал Ансес, другой соавтор. «Но если вы можете диагностировать кого-то на очень ранней стадии заболевания, это будет оптимальное время для эффективного вмешательства с помощью терапии».

На ранней стадии болезни Альцгеймера, которая может длиться два десятилетия или более, у больных людей накапливаются скопления белков бета-амилоида и тау в головном мозге, но не проявляются признаки нейродегенерации или снижения когнитивных функций.

Дантас, Ансес и первый автор Аура Л. Феррейро, доктор философии, затем аспирант лаборатории Дантаса, а теперь научный сотрудник с докторской степенью, оценивали участников, добровольно принимавших участие в исследованиях в Исследовательском центре болезни Альцгеймера Чарльза Ф. и Джоанн Найт в Вашингтонском университете. Все участники были когнитивно нормальными. В рамках этого исследования участники предоставили образцы стула, крови и спинномозговой жидкости; вел пищевой дневник; и прошли ПЭТ и МРТ головного мозга.

Чтобы отличить участников с ранней стадией болезни Альцгеймера от тех, кто был здоров, исследователи искали признаки накопления бета-амилоида и тау с помощью сканирования головного мозга и спинномозговой жидкости. Из 164 участников примерно у трети (49) были признаки ранней болезни Альцгеймера.

Анализ показал, что здоровые люди и люди с доклинической болезнью Альцгеймера имеют заметно разные кишечные бактерии — с точки зрения присутствующих видов бактерий и биологических процессов, в которых эти бактерии участвуют — несмотря на то, что они питаются в основном одинаковой пищей. Эти различия коррелируют с уровнями амилоида и тау, которые повышаются до появления когнитивных симптомов, но не коррелируют с нейродегенерацией, которая становится очевидной в то время, когда когнитивные навыки начинают снижаться. По словам исследователей, эти различия потенциально могут быть использованы для скрининга ранней стадии болезни Альцгеймера.

«Хорошая вещь в использовании кишечного микробиома в качестве инструмента скрининга — это его простота и легкость», — сказал Ансес. «Однажды люди смогут предоставить образец стула и выяснить, подвержены ли они повышенному риску развития болезни Альцгеймера. к сканированию головного мозга или спинномозговой пункции».

Исследователи начали пятилетнее последующее исследование, призванное выяснить, являются ли различия в микробиоме кишечника причиной или результатом изменений мозга, наблюдаемых на ранней стадии болезни Альцгеймера.

«Если есть причинно-следственная связь, скорее всего, она будет воспалительной», — сказал Дантас, который также является профессором патологии и иммунологии, биомедицинской инженерии, молекулярной микробиологии и педиатрии. «Бактерии — это удивительные химические фабрики, и некоторые из их метаболитов влияют на воспаление в кишечнике или даже попадают в кровоток, где они могут воздействовать на иммунную систему по всему телу. Если существует причинно-следственная связь, мы можем начать думать о том, может ли продвижение «хороших» бактерий или избавление от «плохих» бактерий замедлить или даже остановить развитие симптоматической болезни Альцгеймера».