Немецкие исследователи выяснили, что соединение, которое производят бактерии кишечника, способно воздействовать на иммунный ответ и усугублять поражение мозга после инсульта. Механизм был изучен на мышах. У пациентов также выявили корреляцию между способностью бактерий синтезировать это соединение и более тяжелыми последствиями болезни. О том, как кишечник участвует в реакции организма на инсульт и какие перспективы открытие дает для лечения, читайте в материале «Известий».
Как иммунитет влияет на последствия инсультаРаботу выполнила группа Института исследований инсульта и деменции при университетской клинике Мюнхена под руководством Коринн Бенакис. Тяжесть поражения мозга при ишемическом инсульте во многом определяется тем, насколько быстро восстанавливается кровоток. Однако на дальнейшее состояние тканей также влияет иммунный ответ организма. Исследователи решили изучить, какую роль в этом процессе могут играть продукты жизнедеятельности кишечных бактерий.
Справка «Известий»Ишемический инсульт происходит, когда блокируется приток крови к определенной области мозга. Нейроны лишаются кислорода и питания и начинают отмирать. Иной тип инсульта — геморрагический — обусловлен кровоизлиянием.
Новая работа посвящена ишемическому инсульту. Авторы исследовали, как сигналы, поступающие из кишечника, изменяют активность иммунных клеток и способны ли эти изменения сказаться на поражении мозга.
Какое соединение заинтересовало исследователейИсследователи обнаружили, что у мышей с тяжелым инсультом увеличивалось количество кишечных бактерий, умеющих производить индол. Это соединение формируется при расщеплении триптофана — аминокислоты, получаемой с едой.
Для такого превращения бактериям нужен ген tnaA. Он отвечает за выработку фермента, который превращает триптофан в индол. В опытах бактерии, синтезирующие индол, ухудшали исход инсульта у мышей. Ученые выяснили, что вещество воздействует через рецептор AHR в дендритных клетках кишечника.
Дендритные клетки являются частью иммунной системы. Они улавливают изменения окружающей среды и помогают координировать реакции других иммунных клеток. Рецептор AHR представляет собой белок, с помощью которого клетки могут реагировать на определенные химические сигналы, включая вещества бактериального происхождения.
Итак, исследователи установили связь между продуктом метаболизма кишечных бактерий, активностью иммунных клеток и степенью поражения мозга.
Результаты подавления рецептора AHRЧтобы проверить функцию AHR, исследователи отключили его непосредственно в дендритных клетках. После этого мыши стали лучше защищены от поражения мозга. Поведение самих клеток также изменилось: они активнее мигрировали из кишечника к мозговым оболочкам — тканям, которые окружают мозг.
Подавление активности AHR также сопровождалось ростом числа регуляторных Т-клеток и снижением воспаления. Эти Т-клетки способствуют сдерживанию иммунного ответа. Когда ученые удаляли их, защитное действие от отключения AHR пропадало. Это помогло определить, какие компоненты иммунной реакции необходимы для наблюдаемого эффекта.
«Мы обычно считаем инсульт повреждением, ограниченным мозгом, но наши результаты показывают, что кишечник может влиять на иммунный ответ на это повреждение», — рассказала исследователь Института исследований инсульта и деменции Роса Дельгадо Хименес.
Данные о пациентах с инсультомВ дополнение к экспериментам на животных, исследователи проанализировали образцы пациентов с ишемическим инсультом. Материалы были получены от исследовательских групп из Барселоны и Лозанны.
У людей повышенное содержание бактериального гена tnaA, нужного для синтеза индола, коррелировало с худшими функциональными результатами после инсульта. Этот параметр отражает последствия болезни для возможностей человека и его независимости.
Бактерии, обладающие этим геном, чаще встречались у людей с ожирением и диабетом второго типа — состояниями, которые считаются факторами риска инсульта.
Однако данные наблюдений за пациентами лишь указывают на связь между показателями. Они пока не подтверждают, что индол ухудшает состояние человека по той же цепочке иммунных изменений, которая была обнаружена у мышей.
«Нам еще предстоит определить, действует ли выявленный у мышей механизм и у пациентов», — подчеркнула Бенакис.
Перспективы применения открытия в терапииСледующая задача для исследователей — выяснить, возможно ли повлиять на состав кишечной микробиоты или продуцируемые ею вещества таким образом, чтобы изменить иммунный ответ при инсульте.
Авторы также рассматривают возможность изучения профилактических стратегий для людей с повышенным риском болезни. Имеется в виду, чтобы заранее подготовить иммунную систему к более благоприятной реакции в случае возникновения инсульта.
Пока это направление будущих исследований. Работа не выявила способа модификации микрофлоры, который улучшал бы исход инсульта у людей, и не тестировала готовую профилактическую программу для пациентов. Ученым необходимо подтвердить механизм у человека, а затем определить, можно ли безопасно на него воздействовать и получить клиническую пользу.