Используя в качестве ориентира совместное возникновение проблем мозга и кишечника при РАС, исследователи из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) исследуют потенциально трансформирующую новую терапию аутизма и других нарушений психического развития.Микробиота кишечника — сообщество бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт — ранее было показано, что влияет на социальное и эмоциональное поведение, но исследование Калифорнийского технологического института, опубликованное в Интернете в выпуске журнала Cell от 5 декабря, впервые продемонстрировало что изменения в этих кишечных бактериях могут влиять на аутизмоподобное поведение на мышиной модели.«Традиционные исследования изучали аутизм как генетическое заболевание и расстройство мозга, но наша работа показывает, что кишечные бактерии могут способствовать возникновению симптомов, подобных РАС, способами, которые ранее не оценивались», — говорит профессор биологии Саркис К. Мазманян. «Физиология кишечника, по-видимому, влияет на то, что в настоящее время считается функциями мозга».Чтобы изучить взаимодействие кишечника, микробиоты и мозга, исследователи использовали мышиную модель аутизма, ранее разработанную в Калифорнийском технологическом институте в лаборатории Пола Х. Паттерсона, профессоров биологических наук Анны П. и Бенджамина Ф. Биаггини.
У людей тяжелая вирусная инфекция повышает риск того, что беременная женщина родит ребенка с аутизмом. Паттерсон и его лаборатория воспроизвели эффект на мышах, используя вирусную имитацию, которая запускает инфекционный иммунный ответ у матери и вызывает основные поведенческие симптомы, связанные с аутизмом у потомства.
В новом исследовании Cell Мазманиан, Паттерсон и их коллеги обнаружили, что у «аутичных» потомков иммуноактивированных беременных мышей также обнаруживаются аномалии ЖКТ. В частности, желудочно-кишечные тракты аутичных мышей были «дырявыми», что означает, что они позволяют материалу проходить через стенку кишечника в кровоток.
Об этой характеристике, известной как кишечная проницаемость, сообщалось у некоторых аутичных людей. «Насколько нам известно, это первый отчет о животной модели аутизма с сопутствующей дисфункцией желудочно-кишечного тракта», — говорит Элейн Сяо, старший научный сотрудник Калифорнийского технологического института и первый автор исследования.Чтобы увидеть, действительно ли эти симптомы GI влияют на поведение, подобное аутизму, исследователи обработали мышей Bacteroides fragilis, бактерией, которая использовалась в качестве экспериментальной пробиотической терапии в моделях желудочно-кишечных расстройств на животных.Результат?
Протекающая кишка была исправлена.Кроме того, наблюдения за леченными мышами показали, что их поведение изменилось. В частности, они с большей вероятностью общались с другими мышами, у них снижалось беспокойство и реже повторялось поведение копания.«Лечение B. fragilis облегчает проблемы с желудочно-кишечным трактом у мышей, а также улучшает некоторые из основных поведенческих симптомов», — говорит Сяо. «Это говорит о том, что проблемы с желудочно-кишечным трактом могут способствовать возникновению определенных симптомов нарушений развития нервной системы».
С помощью клинических сотрудников исследователи теперь планируют испытание пробиотического лечения поведенческих симптомов человеческого аутизма. По словам Паттерсона, суд должен начаться в ближайшие год или два.«Это лечение пробиотиками является послеродовым, что означает, что мать уже испытала иммунный вызов, и в результате растущие плоды уже пошли по другому пути развития», — говорит Паттерсон. «В этом исследовании мы можем предложить лечение после рождения потомства, которое может помочь улучшить определенные формы поведения. Я думаю, что это важная часть истории».
Исследователи подчеркивают, что для разработки эффективной и надежной пробиотической терапии человеческого аутизма еще предстоит проделать большую работу — отчасти потому, что в расстройство вносят как генетический, так и экологический вклад, а также потому, что иммунная мать в мышиной модели воспроизводит только экологическая составляющая.«Аутизм — настолько неоднородное заболевание, что соотношение между генетическим и экологическим вкладом может быть разным у каждого человека», — говорит Мазманян. «Даже если B. fragilis облегчит некоторые симптомы, связанные с аутизмом, я был бы удивлен, если бы это был универсальный метод лечения — он, вероятно, не сработает для каждого отдельного случая».Команда Калифорнийского технологического института предполагает, что определенные полезные микробы непосредственно участвуют в регулировании высвобождения продуктов метаболизма (или метаболитов) из кишечника в кровоток. Действительно, исследователи обнаружили, что в неплотной стенке кишечника мышей, похожих на аутистов, определенные метаболиты, которые модулируются микробами, могут легко проникать в кровоток и влиять на определенное поведение.
«Я думаю, что наши результаты могут когда-нибудь изменить взгляд людей на возможные причины и потенциальные методы лечения аутизма», — говорит Мазманян.