Истощение или «перенаселение» кишечника человека определенными таксонами бактерий часто связывают с развитием различных воспалительных процессов. В том числе уже довольно давно установлены изменения в микробиоме кишечника, которые могут стать причиной прогрессирования рассеянного склероза (РС). Однако по-прежнему не ясно, становится ли развитие этого заболевание именно следствием изменений бактериологического состава кишечника. В новом исследовании, опубликованном в Cell, сообщается не только о новых видах бактерий, ассоциированных с РС, но также и о влиянии средовых факторов на развитие заболевания.
Credit: Xiaoyuan Zhou et al / Cell 2022
Рассеянный склероз – это аутоиммунное заболевание центральной нервной системы, которое характеризуется потерей миелиновой оболочки нервных волокон (демиелинизацией), повреждением аксонов и прогрессирующей нейродегенерацией. В качестве причин возникновения этого заболевания исследователи называют влияние генетических факторов, изученных довольно хорошо, и воздействие средовых факторов. Однако по-прежнему трудно сказать, как именно окружающая среда влияет на иммунную систему человека.
Исследования на мышах и людях показывают, что состояние микробиоты кишечника потенциально может влиять на возникновение и прогрессирование заболеваний, опосредованных различными эффекторными клетками иммунной системы, а также метаболическими и нейроэндокринными факторами, которые модулируются кишечными бактериями. Тем не менее получаемые выводы строятся в основном за счет результатов экспериментов на мышах, а исследования на людях дают довольно противоречивые данные как из-за небольших размеров выборок, так и из-за отсутствия возможности выявить влияние окружающей среды на микробиом человеческого кишечника.
Для изучения этого вопроса консорциуму ученых, участвующих в международном проекте исследования микробиома рассеянного склероза (International Multiple Sclerosis Microbiome Study, iMSMS), удалось сформировать довольно большую выборку из пациентов с рассеянным склерозом и здоровых людей (по 576 человек в каждой), анализируемых в качестве контрольной группы как генетически неродственные пациентам индивиды. Эта методология впервые использовалась в настолько большом исследовании.
С помощью разработанного учеными протокола удалось идентифицировать десяток новых видов бактерий, ассоциированных именно с рассеянным склерозом, а также подтвердить различия между пациентами с РС и здоровыми людьми в присутствии других видов, которые ранее связывали только с развитием РС.
Исследователи также обнаружили, что наиболее заметные вариации в распределении видов бактерий были связаны с географическим положением участников. Результаты показывают заметные различия между профилями микробиома кишечника среди пациентов из разных стран: США, Великобритании, Испании и Аргентины. Это подтверждает гипотезу о важности влияния места жительства и местной диеты на кишечный микробиом. Вторым по важности источником вариаций было, что ожидаемо, состояние болезни участника.
Авторы признают, что исследование носит преимущественно описательный характер, то есть оно не дает ответов на вопрос, каким именно образом бактерии оказывают влияние на течение РС. Для этого требуются другие виды экспериментов, которые способны продемонстрировать метаболические профили отдельных видов. Однако важность этого исследования состоит еще и в том, что ученые определили, на гены каких именно видов бактерий стоит обратить внимание при реконструкции и сравнении потенциально активных метаболических путей пациентов с РС и здоровых людей.
Текст: Анна Удоратина
Gut microbiome of multiple sclerosis patients and paired household healthy controls reveal associations with disease risk and course by Xiaoyuan Zhou et al, Cell. Published: September 15, 2022.