«Мы обнаружили, что длительное лечение антибиотиками может повлиять на функцию мозга», — говорит старший автор Сюзанна Асу Вольф из Центра молекулярной медицины Макса-Дельбрюка в Берлине, Германия. «Но пробиотики и упражнения могут уравновесить пластичность мозга и должны рассматриваться как реальный вариант лечения».Вольф впервые увидел ключи к разгадке того, что иммунная система может влиять на здоровье и рост клеток мозга, благодаря исследованиям Т-клеток почти 10 лет назад. Но было немного исследований, которые обнаружили связь мозга с иммунной системой и обратно с кишечником.
В новом исследовании ученые дали группе мышей достаточно антибиотиков, чтобы они почти избавились от кишечных микробов. По сравнению с необработанными мышами, мыши, которые потеряли свои здоровые кишечные бактерии, показали худшие результаты в тестах памяти и показали потерю нейрогенеза (новых клеток мозга) в той части гиппокампа, которая обычно производит новые клетки мозга на протяжении всей жизни человека.
В то же время, когда мыши испытали потерю памяти и нейрогенеза, исследовательская группа обнаружила более низкий уровень лейкоцитов (особенно моноцитов), меченных Ly6Chi, в мозге, крови и костном мозге. Итак, исследователи проверили, действительно ли моноциты Ly6Chi стоят за изменениями в нейрогенезе и памяти.В другом эксперименте группа исследователей сравнила необработанных мышей с мышами, у которых был уровень здоровых кишечных бактерий, но низкий уровень Ly6Chi либо из-за генетики, либо из-за лечения антителами, нацеленными на клетки Ly6Chi. В обоих случаях мыши с низким уровнем Ly6Chi показали те же нарушения памяти и нейрогенеза, что и мыши в другом эксперименте, которые потеряли кишечные бактерии.
Кроме того, если исследователи заменили уровни Ly6Chi у мышей, получавших антибиотики, то улучшилась память и нейрогенез.«Для нас было впечатляющим обнаружение этих клеток Ly6Chi, которые перемещаются с периферии в мозг, и если что-то не так с микробиомом, Ly6Chi действует как коммуникативная клетка», — говорит Вольф.К счастью, побочные эффекты антибиотиков можно было обратить вспять. У мышей, которые получали пробиотики или которые тренировались на колесе после приема антибиотиков, восстановилась память и нейрогенез. «Масштабы действия пробиотиков на клетки Ly6Chi, нейрогенез и когнитивные функции произвели на меня впечатление», — говорит она.
Но один результат эксперимента вызвал больше вопросов о кишечных бактериях и связи между Ly6Chi и мозгом. В то время как пробиотики помогли мышам восстановить память, трансплантация фекалий для восстановления здоровых кишечных бактерий не имела никакого эффекта.
«Было удивительно, что нормальная трансплантация фекалий восстановила бактерии широкого кишечника, но не восстановила нейрогенез», — говорит Вольф. «Это может быть намеком на прямое воздействие антибиотиков на нейрогенез без использования обходного пути через кишечник. Чтобы расшифровать это, мы могли бы лечить антибиотиками мышей без микробов без кишечной флоры и посмотреть, что изменится».
В будущем исследователи также надеются увидеть больше клинических испытаний, изучающих, улучшит ли лечение пробиотиками симптомы у пациентов с нейродегенеративными и психическими расстройствами. «Мы могли бы измерить результат по настроению, психическим симптомам, составу микробиома и функции иммунных клеток до и после лечения пробиотиками. , — говорит Вольф.