Бактерии кишечника помогают мозгу бороться с вирусами и последствиями их нашествий

Новые научные находки исследователей из Университета Юты показали, что здоровая и разнообразная микробиота кишечника способствует "очищению" нервной системы от вирусов.

В свою очередь, своевременное уничтожение вирусов предотвращает развитие некоторых неврологических заболеваний, например, рассеянного склероза (РС).

В разговорной речи "склерозом" часто называют забывчивость и невнимательность. На самом же деле, РС – это серьёзное прогрессирующее заболевание, и поражает оно в основном молодых людей в возрасте до 40 лет, чаще женщин. РС нередко приводит к параличам, ухудшению зрения и когнитивных функций.

"Спусковым крючком" рассеянного склероза считаются вирусные инфекции головного и спинного мозга. Но некоторые учёные призывают не сбрасывать со счетов и такие факторы развития заболевания, как качество современной пищи, улучшение санитарных условий (то есть меньший контакт с различными в том числе полезными бактериями) и повсеместное употребление антибиотиков.

Все эти причины могут пагубно влиять на полезные бактерии, населяющие организм человека. Именно связь кишечного микробиома со способностью иммунитета защищаться от вирусов, проникших в нервную систему, и заинтересовала исследователей из Юты.

"Мы хотели выяснить, могут ли кишечные микробы изменять реакцию иммунитета на вирусы в центральной нервной системе и влияет ли эта реакция на масштабы повреждений, причиняемых вирусом", – объясняет один из ведущих авторов нового исследования Дэвид Гарретт Браун (David Garrett Brown).

В ходе работы специалисты изучили реакцию мышей на особую разновидность вируса гепатита, который поражает клетки нервной системы животного и вызывает симптомы, напоминающие рассеянный склероз.

На первом этапе эксперимента учёные разделили своих подопытных на два лагеря: у части животных был здоровый микробиом кишечника, а у другой группы – обеднённый бактериями. Этим испытуемым предварительно "прописали" антибиотики, чтобы уменьшить количество полезных обитателей пищеварительного тракта.

Эксперты обнаружили, что у второй группы лабораторных мышей был слабый иммунный ответ на заражение гепатитом. Их организм не мог устранить вирус, и в результате у животных возникли повреждения нервной системы и прогрессирующий паралич.

В это же время мыши с нормальным "составом" кишечных бактерий боролись с вирусной инфекцией значительно лучше.

При дальнейших наблюдениях выяснилось, что у животных, получавших антибиотики, уменьшилось количество клеток микроглии. Эти иммунные клетки центральной нервной системы "помечают" вирусы, чтобы их смогли найти и обезвредить другие специализированные клетки иммунитета.

На следующем этапе работы исследователям удалось идентифицировать специфический иммунный белок под названием TLR4, производимый бактериями кишечника. Учёные предположили, что именно это вещество каким-то образом улучшает защитные функции микроглии.

Чтобы проверить свою гипотезу, они ввели TLR4 животным с обеднённой микрофлорой кишечника. Удивительно, но в результате такого "лечения" у мышей заметно уменьшились неврологические повреждения, вызванные вирусом гепатита.

По мнению исследователей, в своей работе им удалось продемонстрировать, что микробы кишечника действительно защищают инфицированных гепатитом мышей от развития параличей. Эти микробы, по-видимому, запускают специфические защитные механизмы в клетках центральной нервной системы.

Эксперимент показал, что кишечные микробы играют важную роль в избавлении центральной нервной системы от вирусов (здесь достаточно вспомнить значительное улучшение состояния подопытных животных после введения TLR4) и предотвращают развитие повреждений, причиняемых рассеянным склерозом и другими подобными заболеваниями.

Результаты подчеркивают важность поддержания разнообразия кишечной микробиоты, а она во многом определяется питанием. Особенно внимательно нужно относиться к этому вопросу и при назначении антибактериальной терапии.

Подробнее с работой американских учёных можно ознакомиться, прочитав статью в издании eLife.

Напомним, что авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о том, что бактерии в носу, защищают людей от вируса гриппа, и о том, как ГМО-вирус спас пациентку от опасной бактериальной инфекции.

Оставайтесь в курсе самых интересных новостей науки, подписывайтесь на наши группы в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Twitter, "Одноклассники". Есть мы и в Яндекс.Дзене.

Мы будем рассказывать о последних достижениях научного мира и далее, а пока предлагаем узнать, какие ещё заболевания способен побороть здоровый микробиом кишечника и как с болезнями помогают справляться кишечные вирусы.