Учёные выяснили, что кишечные бактерии могут повышать риск болезни Альцгеймера

Новое исследование учёных из Университета Висконсин-Мэдисон показало, что молекула имидазол пропионат (ImP), вырабатываемая бактериями в кишечнике, может повышать риск болезни Альцгеймера и ускорять снижение когнитивных способностей у людей с деменцией.

Ещё около десяти лет назад команда под руководством профессоров Барбары Бендлин и Федерико Рея обнаружила, что состав микроорганизмов в кишечнике различается у людей с болезнью Альцгеймера и у здоровых людей. Тогда учёные задались вопросом, как именно эта разница может приводить к изменениям в мозге.

В новой работе, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи сосредоточились на ImP — соединении, которое производят некоторые кишечные бактерии. Выяснилось, что ImP способен проникать в кровоток и достигать других органов, включая мозг. Ранее его уже связывали с диабетом 2-го типа и ишемической болезнью сердца.

На мышах учёные показали, что ImP, попадая в мозг, усиливает накопление аномальных белков бета-амилоида и тау — двух главных признаков болезни Альцгеймера. Этот процесс в итоге приводит к гибели нейронов, что является ключевой особенностью заболевания у человека.

Затем исследователи проанализировали образцы крови почти 1200 человек, участвовавших в Висконсинском реестре профилактики болезни Альцгеймера. У участников с более высокой концентрацией ImP в крови значительно чаще встречались биологические маркеры, связанные с аномальными белками и нарушением работы нейронов. Поскольку добровольцы также проходили когнитивные тесты с течением времени, учёные смогли сопоставить уровень ImP с изменениями мышления и памяти: у людей с самыми высокими показателями ImP наблюдалось и более быстрое снижение когнитивных функций.

Команда также обнаружила генетическую вариацию, связанную с существенно повышенным уровнем ImP в крови. Около 43% участников исследования были её носителями. Предполагается, что эта генетическая особенность влияет на то, насколько эффективно почки выводят ImP из крови.

«Эта генетическая вариация и раньше связывалась с повышенным риском болезни Альцгеймера в крупных генетических исследованиях, и теперь мы, возможно, понимаем, почему», — говорит Федерико Рей.

Главный вывод работы: ImP может стать мишенью для профилактики или замедления болезни Альцгеймера и связанных деменций. Однако снизить его уровень только за счёт диеты непросто — кишечные бактерии производят ImP, получая энергию из гистидина, аминокислоты, необходимой человеку и содержащейся во многих продуктах, особенно богатых белком.

«В целом улучшение рациона, вероятно, помогло бы, — говорит Барбара Бендлин. — Но всё не так просто, как сказать: „Перестаньте есть яйца“ или „Не ешьте так много красного мяса“. Гистидин вам нужен, и он повсюду».

По мнению исследователей, вместо попыток исключить гистидин из рациона открытие может привести к созданию препаратов, целенаправленно снижающих уровень ImP в крови. «Это могло бы работать по принципу холестерина, когда люди с повышенным холестерином принимают статины, снижающие риск сердечных заболеваний, — поясняет Бендлин. — Если мы найдём ингибитор, способный снизить уровень ImP в крови, это, возможно, уменьшит риск болезни Альцгеймера и скорость когнитивного снижения у значительного числа людей».

В исследовании также участвовали учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Университета Гётеборга.

Источники:

Материалы предоставлены Университетом Висконсин-Мэдисон. Оригинальный текст написан Крисом Барнкардом.