Пересадка молодой фекальной микробиоты помогла справиться с возрастными изменениями мозга

Микробиом человека состоит из сообществ бактерий, а также вирусов и грибов, и ответственен за множество функций: в их числе — развитие иммунитета, защита от патогенов, питание, выработка важных для метаболизма короткоцепочечных жирных кислот, синтез витаминов и накопление жира, а также влияние на поведение. То есть без микробиома мы не смогли бы нормально функционировать. В отличие от генома, который относительно постоянен, микробиота динамична и изменяется с течением времени в зависимости от факторов окружающей среды, диет или приема антибиотиков.

Самые важные перемены происходят в раннем детстве. На микробиом кишечника младенца влияют гестационный возраст (доношенный или недоношенный), способ рождения (естественным путем или кесарево сечение), тип питания (грудное молоко либо смеси), статус питания матери (избыточный вес или недоедание) и, опять же, использование антибиотиков.

То есть состав микроорганизмов, обитающих в кишечнике, воздействует на состояние здоровья и меняется с возрастом. Но бактерии не только формируют местный иммунитет, но и могут быть связаны со старением мозга и повышать риск нейродегенеративных заболеваний. Так, исследование 2012 года подтвердило, что разнообразие микробиоты коррелирует с последствиями для здоровья в более позднем возрасте. А теперь ученые из Университетского колледжа Корка в Ирландии выяснили, что микробиом — подходящая терапевтическая мишень для содействия здоровому старению.

Авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature Aging, трансплантировали фекальную микробиоту кишечника молодых — три-четыре месяца — мышей более взрослым грызунам (19-20 месяцев), ЖКТ которых предварительно очищали от микробов. Контрольной группе вводили фекальную суспензию от их же сверстников. Как показали результаты, пересадка микробиоты обращала вспять некоторые возрастные изменения в головном мозге — но в том случае, если была получена от молодых доноров.

«Трансплантация нормализовала работу иммунных клеток мозга и периферийной нервной системы, а также подавила возрастные изменения в метаболизме нейронов гиппокампа. Также микробиота молодых мышей частично избавила пожилых грызунов от некоторых старческих когнитивных нарушений», — рассказали ученые. В частности, мозг животных-реципиентов содержал метаболиты и паттерны генной регуляции, которые напоминали мозг более молодых мышей. Кроме того, такие грызуны успешнее проходили тесты на обучение, память и уровень тревожности: к примеру, на поиск выхода из лабиринта у возрастных подопытных с обновленной микробиотой уходило почти столько же времени, сколько у молодняка, а еще они не так сильно волновались в незнакомой обстановке.

Однако, чтобы понять, каким образом бактерии или их продукты метаболизма влияют на омоложение мозга, потребуются дополнительные исследования. «Нужно быть осторожными, чтобы не переоценить результаты. Мы не пропагандируем пересадку фекальной микробиоты людям, которые хотят омолодить мозг. Нет, наши исследования указывают на будущее, в котором основное внимание уделят диетическому питанию или лечению на основе бактерий, ориентированных на микробиоту: они будут способствовать оптимальному здоровью кишечника и иммунитету, чтобы поддерживать мозг молодым и здоровым», — подчеркнул Джон Крайан, вице-президент по исследованиям и инновациям Университетского колледжа Корка, в своей статье для The Conversation.