За последние годы микроорганизмы, населяющие ваш кишечник, бесчисленное количество раз попадали в заголовки газет. И наверняка вам встречались многочисленные рекламные объявления о пробиотиках, пребиотиках и других продуктах, предназначенных для поддержания здоровья кишечной микробиоты. Но что, если и в вашем мозге постоянно живут микроорганизмы? Источник: The Conversation.
По словам Яноша Хеллера, доцента биомедицины Городского университета Дублина (Ирландия), эта идея была впервые озвучена исследователями из Альбертского университета (Канада) в 2013 году, тем не менее, поначалу не привлекла большого внимания ученых. Все потому, что долгое время мозг считался стерильным органом, частично изолированным от остального организма гематоэнцефалическим барьером, защищающим его от потенциальных вредных агентов, способных циркулировать в крови.
Где сейчас находятся исследователи потенциальной микробиоты мозга? Вообще, подтвердить нахождение микробов в мозгу сложно по разным техническим причинам, в том числе потому, что анализы, выявляющие наличие чужеродного генетического материала, нередко подвергаются контаминации (непреднамеренному загрязнению микробами) во время обработки проб. Однако кое-что удалось выяснить.
Когда защита спадает
Обычно наш мозг защищен от потенциальных инфекционных агентов, которые могут циркулировать в крови, а также от некоторых вредных веществ, которые могут растворяться в крови, гематоэнцефалическим барьером, представляющим собой очень плотную физиологическую преграду между кровообращением и мозговой тканью центральной нервной системы (головной и спинной мозг).
Однако с возрастом и при развитии неврологических заболеваний, подобных болезни Альцгеймера, эта защитная преграда становится проницаемой, и некоторые вредные вещества оказываются способными проникать в мозг. Такая ситуация может быть причиной некоторых патологий.
Кроме того, с возрастом наши иммунитет становится менее эффективным. При этом существует возможность того, что микроорганизмы, которые обычно элиминируются (устраняются) у молодежи, сохраняются в организме пожилых людей.
В 2013 году команда канадских исследователей хотела выяснить, могут ли микробы пробираться в мозг людей, инфицированных вирусом ВИЧ и у которых развился СПИД. После получения согласия пациентов они провели сравнение (посмертно, после аутопсии) их мозговой ткани с образцами, полученными у людей, не затронутых этим заболеванием (в частности, с образцами мозга пациентов, перенесших хирургическую операцию по лечению эпилепсии). К своему большому удивлению, ученые обнаружили многочисленные следы генетического материала нечеловеческого происхождения: в исследованном мозге было выявлено свыше 173 разнотипных бактерий и фагов (бактериоядных вирусов).
Еще более удивительно: все протестированные образцы – как от больных ВИЧ, так и не болевших этим – содержали генетические следы бактерий.
В Эдинбургском университете (Шотландия) другая исследовательская группа выполнила сравнение мозга пациентов с болезнью Альцгеймера с образцами здорового мозга, опубликовав отчет в феврале 2023 года. По их данным образцы мозга больных Альцгеймером содержали бактерии и грибы, но и в образцах здорового человека также было выявлено несколько видов грибов, бактерий и иных микроорганизмов.
Их анализ также показал, что микробиота человеческого мозга, по-видимому, является подмножеством кишечного микробиома (с которым она разделяет примерно 20% видов микроорганизмов). Несмотря на то, что в мозгу людей с Альцгеймером шотландские ученые обнаружили больше бактерий, они не смогли определить конкретную закономерность по развитию микробиоты у таких пациентов.
Главный вопрос
Ученым до сих пор неизвестно, как микроорганизмы могут проникать в человеческий мозг.
Одна из предложенных теорий утверждает, что проблемы со здоровьем, влияющие на полость рта, такие как заболевания десен или кариес, могут привести к повреждению тканей, что затем позволит бактериям, обычно присутствующим в полости рта, проникнуть в ЦНС.
Интересно, что бактерии полости рта способны продуцировать амилоидные белки (трансмембранные, т.е. потенциально способные проникать через гематоэнцефалический барьер). Белки этого семейства также присутствуют в клетках головного мозга. Важные для нормального функционирования мозга, они иногда также могут образовывать аномальные скопления, обнаруживаемые, в частности, в мозге людей, страдающих болезнью Альцгеймера.
Благодаря достижениям в области молекулярных методов, в частности, новым технологиям секвенирования, все больше микробов будут обнаруживаться в тех местах тела, где их раньше не находили. Идея микробиоты мозга возникла недавно и привлекает внимание. Как и в случае с кишечным микробиомом, возможно, что причиной заболеваний мозга может быть дисбаланс в соотношении между различными видами присутствующих микробов. Если это окажется именно так, это в перспективы позволит достичь новых терапевтических возможностей, особенно в контексте некоторых заболеваний головного мозга, включая болезнь Альцгеймера.
Другие вопросы также остаются без ответа. Как известно, микробиом кишечника отличается от человека к человеку, соответственно, то же самое можно сказать и о микробиоме мозга. Однако у нас все еще нет карты микробов, способных обитать в мозге. И мы не знаем, как они там контролируются и как им вообще удается туда проникнуть.