Сотрясения головного мозга вызывают изменения как в центральной нервной системе, так и в органах человека. Однако роль связи между мозгом и кишечной микробиотой в этих процессах не установлена.
Новое исследование проливает свет на «отношение» кишечной микробиоты к сотрясениям, показывая, что в кишечнике тоже могут обнаруживаться явные признаки недавно перенесенной травмы. Подробности о воздействии черепно-мозговых травм на кишечные микроорганизмы опубликованы в журнале Brain, Behavior, & Immunity – Health.
Сотрясение головного мозга и легкая черепно-мозговая травма (ЧМТ) доминируют в структуре черепно-мозгового травматизма. Причинами могут становиться как дорожно-транспортные происшествия, так и бытовые, спортивные, производственные травмы. Само сотрясение представляет собой сложный патофизиологический процесс, в основе которого лежат метаболические и ионные нарушения, сбои в выработке нейромедиаторов, а также нейровоспаление.
Ускорение, передаваемое мягким тканям мозга в момент травмы, может привести к повреждению нервных клеток, но такие микроскопические клеточные катастрофы не видны при компьютерных или магнитно-резонансных томографиях, которые в большей степени способны обнаруживать более масштабные изменения в виде переломов черепа, кровоизлияний или отеков. Существуют и иные маркеры нейронального воспаления (такие как S100β, ApoE протеин), содержание которых существенно изменяется после перенесенного сотрясения мозга. Однако их использование в качестве биомаркеров сотрясения имеет ограничения, поскольку белки обнаруживаются только в крайне низких концентрациях в плазме и быстро выводятся из организма.
В Хьюстонской больнице провели исследование, целью которого было найти новые биомаркеры сотрясения головного мозга в микробиоте кишечника. Взяв образцы крови, кала и слюны у 33 футболистов из Университета Райса, исследователи смогли изучить диагностический потенциал микробиоты кишечника.
Для того, чтобы оценить динамику изменений микробиоты у игроков с клинически верифицированным диагнозом сотрясения мозга, биологические образцы собирали в трех временных точках: в середине сезона, после окончания сезона и в межсезонье. Дополнительно собирали образцы непосредственно в течение 24-48 часов после диагностированного сотрясения мозга. В исследовании сотрясение определялось как травма, требующая медицинской помощи со стороны тренера или врача в соответствии с определением Американской национальной студенческой спортивной ассоциации (NCAA).
Результаты работы выявили изменения профилей микробиоты кишечника у спортсменов, перенесших сотрясение мозга в период футбольного сезона. Ученые указали на снижение количества двух видов бактерий (E. rectale, и A. hadrus) после сотрясения мозга, обычно в изобилии обнаруживаемых в образцах здоровых людей. Также удалось установить связь между воспалительными белками, связанными с ЧМТ, и содержанием E. rectale в стуле.
Показательно, что изменения наблюдались не только у лиц с уже диагностированным сотрясением или легкой черепно-мозговой травмой, но и у здоровых испытуемых. Это, как предполагают ученые, может говорить о наличии бессимптомных сотрясений, которые удалось выявить, используя новый метод.
Исследование показывает, что микробиота кишечника изменяется уже после однократного сотрясения мозга. Предполагается, что оценка видоспецифичных изменений микробиоты кишечника после сотрясения мозга может стать неплохим инструментом в диагностике и в будущем позволит разработать новую систему оценки и лечения сотрясений мозга.
Текст: Савва Запекин