Опубликовано : Май 27, 2020

Исследование показывает, что у пациентов с геморрагическим заболеванием головного мозга нарушены микробиомы кишечника.

gut
                Кредит: CC0 Public Domain

Новое исследование показывает, что у людей с редким генетическим заболеванием, которое вызывает кровотечение в головном мозге, микробиомы кишечника отличаются от тех, у кого нет заболевания. Более того, именно молекулы, вырабатываемые этим бактериальным дисбалансом, вызывают образование повреждений в мозге этих пациентов.
                                                                                       

Результаты являются первыми при любом нейроваскулярном заболевании человека. Они имеют значение как для лечения заболевания, так и для изучения других сосудисто-нервных заболеваний, которые могут быть затронуты кишечным микробиомом человека.

Исследование было проведено исследователями из Чикагского медицинского университета и опубликовано 27 мая в Nature Communications. Он исследовал кишечные бактерии пациентов с кавернозной ангиомой (CA), заболеванием, при котором аномалии кровеносных сосудов развиваются в головном мозге и вызывают инсульты, судороги и серьезные неврологические осложнения. Заболевание вызвано генетической мутацией в очаге поражения, которая может передаваться по наследству или возникать спорадически, а степень ее тяжести и течение варьируют в широких пределах у пациентов.

UChicago является лидером в изучении этой болезни. Он был назначен центром передовой ангиомы и предназначен для лечения пациентов со всего мира.

У исследователей были намеки на то, что микробиом кишечника может повлиять на болезнь: старший автор Иссам Авад, доктор медицинских наук, профессор нейрохирургии им. Джона Харпера Сили и директор по нейроваскулярной хирургии в UChicago Medicine, был партнером в предыдущем исследовании на мышах, который показал, что клетки, которые выстилали кровеносные сосуды головного мозга, реагировали на кишечные бактерии животных.

«Последствия этого были очень велики», — сказал он. «Но мы не знали, будет ли эта концепция уникального микробиома, способствующего развитию поражений, правдивой для людей».

Чтобы выяснить это, исследователи из Калифорнийского университета в Калифорнии, работающие со следователями в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, Университете Нью-Мексико, Университете Пенсильвании и группе поддержки пациентов Angioma Alliance, собрали образцы стула более чем у 120 пациентов с ЦА.

Затем образцы анализировали на содержание бактерий и сравнивали с образцами из общей популяции. Образцы СА показали значительно большее количество грамотрицательных бактерий и меньше грамположительных бактерий. Исследователи определили комбинацию из трех распространенных видов бактерий, относительная численность которых может отличать пациентов с CA от контрольных пациентов без поражений CA, с высокой чувствительностью и специфичностью.

Образцы СА также показали несбалансированную сеть бактерий, которая была гораздо более беспорядочной, чем бактериальная сеть населения в целом. «Пациенты с СА из всех разных мест сбора имели одинаковый характерный микробиом, независимо от того, унаследовали ли они мутацию или имели спорадическое поражение, и независимо от количества поражений, которые они имели», — сказал Авад. Кроме того, исследователи показали, что бактериальный дисбаланс у пациентов с CA приводит к образованию молекул липополисахарида (LPS), которые проходят через кровоток в мозг и прикрепляются к слизистой оболочке кровеносных сосудов мозга, способствуя развитию поражения. «Все эти доказательства указывают на то, что микробиом является причиной поражения, а не следствием», — сказал Авад.

Исследователи также взяли кровь у нескольких пациентов с ЦА и использовали современное компьютерное машинное обучение для определения комбинации молекулярных сигналов, связанных с заболеванием. Те, у кого был CA, имели значительно отличающиеся связанные с LPS биомаркеры крови и воспалительные молекулы. Результатом был по сути умный, персонализированный тест для каждого пациента с ЦА. «Рассматривая комбинации бактерий и биомаркеры крови, мы смогли измерить, насколько агрессивна была болезнь у каждого пациента», — сказал Шон Полстер, доктор медицинских наук, резидент нейрохирургического отделения UChicago Medicine и первый автор статьи. Полстер провел два года в своей резидентуре по нейрохирургии, координируя исследование между различными учреждениями.

Исследователи начинают задумываться о том, как эти результаты влияют на лечение. Более ранние исследования на мышах показали, что у тех, кто питался эмульгаторами, которые часто используются в качестве консервантов в обработанных пищевых продуктах, было больше кровотечений в мозге, вероятно, из-за того, как они нарушали бактериальную сеть кишечника. Теперь исследователи советуют пациентам избегать применения этих консервантов.

Хотя антибиотики и пробиотики могут показаться естественными курсами лечения, они могут изменить бактериальный баланс таким образом, что это приведет к более серьезным проблемам. «Это сложнее, чем кажется», — сказал Авад. Тем не менее, он говорит пациентам CA, у которых есть инфекции, вызванные грамотрицательными бактериями (такими как инфекции мочевыводящих путей или простатит), немедленно провести их лечение, чтобы избежать более потенциальных поражений головного мозга.

Исследователи также изучают, можно ли исследовать эту связь микробиома с мозгом при других заболеваниях. Они уже показали, что те же самые гены и биомаркеры, которые участвуют в CA, также активны в человеческом мозге с возрастом. «Пациенты очень надеются, что мы работаем над этим», — сказал Полстер.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *