Ученые открыли новую связь между аутизмом и бактериями

Трансплантация микрофлоры кишечника помогла ученым превратить несколько здоровых мышей в полноценных "аутистов", и затем избавить их от подобных проблем аналогичным образом, сообщает РИА Новости. Результаты этих экспериментов были представлены в журнале Cell.

Мы показали, что простой пересадки микрофлоры достаточно для того, чтобы значительно поменять работу генов в клетках мозга и вызвать аутизм. С другой стороны, надо понимать, что это не обязательно говорит о том, что именно микробы порождают этот синдром", — рассказывает Гил Шарон (Gil Sharon) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США).

По данным органов здравоохранения США, расстройства аутистического спектра встречаются у одного из 59 детей в мире. По данным ВОЗ, ежегодно число детей с аутизмом увеличивается на 13%. За последние годы ученые открыли десятки генов, связанных с аутизмом, однако мутации в них не могут полностью объяснить ни одного случая развития этой болезни в целом и ее отдельных симптомов в частности.

Три года назад американские ученые заметили, экспериментируя на мышах, что аутизм связан не только с наличием определенных мутаций в генах, управляющих работой и развитием мозга, но и с бактериями в кишечнике самих аутистов и их родителей.

Как показали эти опыты, "пересадка" здоровой микрофлоры мышам-матерям снизила вероятность развития аутизма у их детенышей, а ее замена в организме самих мышат сделала их более общительными и социальными. Схожие результаты были получены в экспериментах на добровольцах.

Многие ученые, как отмечают Шарон и его коллеги, сомневались в наличии подобной взаимосвязи, предполагая, что причина и следствие были перепутаны местами. Они считали, что развитие аутизма ведет к появлению характерной микрофлоры и что все удачные изменения в характере поведения мышат и добровольцев

Авторы статьи проверили, так ли это на самом деле, организовав серию экспериментов на обычных лабораторных мышах, лишенных своей собственной микрофлоры. Трансплантируя микробов здоровых людей и аутистов, ученые наблюдали за изменениями в поведении грызунов и в работе их мозга, а также за аналогичными характеристиками их детенышей.

Подобная процедура, как отмечают ученые, радикально изменила поведение грызунов – они начали меньше общаться с сородичами, совершать большое количество одних и тех же действий и издавали заметно меньше звуков. Все подобные симптомы сегодня считаются аналогом человеческого аутизма у мышей.

Анализируя различия в их микрофлоре, ученые выделили три вида бактерий - Bacteroides ovatus, Parabacteroides merdae и Eisenbergiela tayi, чья численность была непосредственно связана с тем, насколько ярко проявляли себя симптомы аутизма. Первые два микроба почти всегда отсутствовали в кишечнике грызунов-аутистов, а последних было там необычно много.

Что самое интересное, появление или исчезновение этих бактерий особым образом повлияло на работу генов, дирижирующих развитием мозга и работой его клеток, в том числе нескольких сотен участков ДНК, связанных с аутизмом.
Образно выражаясь, клетки начали считывать эти участки ДНК альтернативным способом, что сказалось на структуре и характере действия белковых молекул и различных сигнальных веществ, дирижирующих работой мозга. Все эти изменения, как показали последующие опыты, исчезали, когда ученые пересаживали мышам "нормальную" микрофлору.
Что порождало подобные сдвиги в работе генов? Как предполагают исследователи, они были связаны с тем, что микробы аутистов вырабатывают заметно меньше молекул двух важных веществ – таурина и 5-аминовалериановой кислоты. И то, и другое соединение похожи по структуре на некоторые сигнальные молекулы, воздействующие на так называемые ГАМК-рецепторы, главный "тормоз" нервной системы.
Обнаружив это различие, биологи проверили, что произойдет, если восполнить недостаток этих двух веществ в организме мышей, генетически предрасположенных к развитию аутизма. К их большому удивлению, добавление таурина и аминовалериановой кислоты резко уменьшило остроту симптомов болезни и сделало поведение грызунов почти нормальным.