Сразу две статьи в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences связали инициацию рассеянного склероза с микробиотой кишечника.
Ученые из университета Калифорнии в США и института Макса Планка в Германии не просто ассоциировали определенную группу бактерий с вероятностью развития заболевания, но и показали, как бактерии, населяющие человеческий кишечник, модулируют Т-клеточный иммунитет и запускают процесс воспаления. Вкратце об этих работах рассказывает Science.
Рассеянный склероз — это опосредованное иммунитетом заболевание центральной нервной системы, при котором Т-лимфоциты атакуют миелиновые оболочки нервов. В результате нервные волокна теряют способность проводить импульс, и «потоки информации» между мозгом и периферией прерываются. В мозге также наблюдается разрушение белого вещества. На снимках МРТ повреждения (склеры) выглядят как «бляшки» или «дырки» — они являются одним из характерных признаков рассеянного склероза. Другим неотъемлемым признаком заболевания является воспаление, которое является следствием активации Т-лимфоцитов.
Что является причиной развития рассеянного склероза, до сих пор было непонятно. Известно, что, хотя заболевание не считается наследственным, генетическая предрасположенность к нему существует. Вероятность, что в паре близнецов заболеют оба, гораздо выше у монозиготных (однояйцевых) близнецов, чем у разнояйцевых. Считается, что чаще всего склероз возникает у генетически предрасположенных людей в присутствии неких внешних факторов, которые обуславливают запуск процесса.
В последние годы развитие болезни стали связывать с влиянием микробиоты. Например, трансгенные мыши, у которых со временем проявляется один из вариантов заболевания, не болеют, если они выращены в стерильных условиях и их кишечник не заселяется бактериями.
Чтобы проверить влияние кишечных микробов на развитие рассеянного склероза, немецкие ученые исследовали состав микробиоты 34 монозиготных близнецовых пар. В каждой паре один из близнецов страдал от рассеянного склероза, а второй был здоров. У участников взяли образцы микробиоты и при помощи секвенирования проанализировали ее видовой состав. Оказалось, что у больных участников, которые не получали специального лечения, в кишечнике повышено количество бактерии Akkermansia muciniphila.
Образцы биоты от пяти пар близнецов подсадили стерильным мышам с моделью спонтанного аутоиммунного воспаления мозга (мышиная модель рассеянного склероза). У мышей, которых заразили микробами от больных доноров, заболевание развивалось гораздо чаще, чем у животных, которых заразили «здоровой» микробиотой. Ученые обнаружили, что у заболевших мышей снижен уровень противовоспалительной сигнальной молекулы интерлейкина-10 (IL-10). Причину этого удалось обнаружить авторам второй работы, опубликованной одновременно с работой немцев.
Американские ученые провели подобный эксперимент на вдвое большей выборке. Авторы сравнили микробиомы 71 здорового человека и 71 больного рассеянным склерозом, и тоже наблюдали у больных избыток бактерий Akkermansia muciniphila, а кроме того, Acinetobacter calcoaceticus. Также у больных было снижено количество бактерий Parabacteroides distasonis. Ученые обработали бактериальными экстрактами предшественники лимфоцитов и обнаружили, что под действием компонентов, специфичных для больных склерозом, эти клетки реже развиваются в лимфоциты, продуцирующие IL-10. Вместо этого, экстракты из Akkermansia и Acinetobacter стимулировали дифференциацию в провоспалительные лимфоциты.
В сумме эти работы позволяют утверждать, что «внешним фактором», стимулирующим развитие рассеянного склероза, может быть состав микробиоты кишечника. Определенные виды микробов способны модулировать иммунный ответ в организме, подстегивая или подавляя воспаление. Возможно, направленное изменение видового состава бактерий кишечника (к примеру, при помощи трансплантации кала) поможет снизить частоту развития заболевания, которым в мире страдает два с половиной миллиона человек.
Несмотря на то, что терапия, облегчающая жизнь больных, существует, лекарства, которое бы полностью излечило заболевание, нет. Мы писали о том, как медики пытаются лечить рассеянный склероз «перезагрузкой иммунной системы», и что новой стратегией терапии может стать стимуляция клеток, продуцирующих миелин.
Автор: Дарья Спасская