Причины и механизмы развития детского аутизма - одна из важнейших и пока не решенных исследовательских задач. Количество детей с этим видом расстройства нервной системы довольно велико. Эффективность корректировки их состояния и адаптации во многом зависит от понимания факторов, влияющих на развитие тех или иных проявлений аутизма. Микробиологи Томского государственного университета при поддержке РФФИ исследовали один из таких аспектов – они попытались выяснить, какое влияние может оказывать повышенное содержание сульфатредуцирующих бактерий Desulfovibrio на детей с расстройством аутистического спектра (РАС).
Desulfovibrio desulfuricans / ©Пресс-служба ТГУ
Сульфатредуцирующие бактерии – одни из самых древних микроорганизмов на планете. Их отличает способность получать энергию при отсутствии кислорода за счет потребления сульфатов и окисления водорода или простых органических соединений. Микробиологи ТГУ имеют большой опыт выделения и изучения сульфатредукторов из разных сред, в том числе из микробиоты (совокупности микроорганизмов) кишечника людей и животных.
«В литературных источниках мы обнаружили информацию о том, что у детей с аутизмом сульфатредуцирующих бактерий больше, чем у их здоровых сверстников, – говорит руководитель проекта, научный сотрудник кафедры физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ Ольга Иккерт. – Такие данные были получены в исследованиях других ученых, но до сих пор не известно, с чем это связано и какую роль эта зависимость играет в формировании проявлений аутизма. Мы провели исследование, которое позволило нам выдвинуть свою гипотезу».
В рамках проекта при участии НИИ психического здоровья (входит в ТНИМЦ) микробиологи изучали микробиоту томских детей с аутистическим расстройством в возрасте 8-11 лет и их здоровых сверстников. Из биоматериала были выделены сульфатредуцирующие бактерии рода Desulfovibrio. Согласно предположению ученых Биологического института ТГУ, повышенное содержание таких микроорганизмов может отрицательно влиять на баланс железа в кишечнике детей с РАС.
«Бактерии-сульфатредукторы выделяют сероводород, – поясняет заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ Ольга Карначук. – В умеренных концентрациях он может быть полезен. Вместе с тем сероводород активен в отношении металлов, он способен их связывать.
Мы предполагаем, что при наличии высокой концентрации сероводорода в кишечнике он взаимодействует с биодоступным железом, при этом образуются сульфиды железа – малорастворимые соединения, которые выводятся вместе с фекалиями. Как следствие – снижается уровень железа, помогающего поддерживать многие важные функции организма».
Известно, что некоторые проявления аутизма можно корректировать посредством диеты. Не исключено, что ограничение сульфатов, присутствующих в продуктах, например, в некоторых видах минеральной воды, могло бы дать положительный эффект. Результаты исследовательского проекта микробиологи изложили в статье, опубликованной в международном журнале Microorganisms (Q2). Эти данные находятся в открытом доступе и могут быть использованы другими учеными для создания новых подходов коррекции проявлений аутизма.
Добавим, что в настоящее время сотрудники БИ ТГУ в коллаборации с коллегами из ведущих научных центров России при поддержке Минобрнауки РФ реализуют масштабный проект, связанный с изучением микробиоты сельскохозяйственных и региональных животных.
Исследования ученых нацелены на решение проблемы обеспечения населения безопасными продуктами, которые не содержат микробов с резистентностью к антибиотикам. Работать над решением поставленных задач будет большая междисциплинарная группа, в которую вошли молекулярные биологи, биоинформатики и микробиологи.
