Авторы нового исследования утверждают, что токсин бактерий может разрушить гематоэнцефалический барьер, вызывая симптомы рассеянного склероза. Этот прорыв проливает свет на потенциальные причины рассеянного склероза и открывает путь к терапевтическим инновациям.
Согласно новому исследованию, общий бактерия, обнаруженная в сточных водах, морских отложениях, почве и желудочно-кишечном тракте домашних и сельскохозяйственных животных, может играть определяющую роль в развитии рассеянного склероза.
Результаты, опубликованные в научном журнале Journal of Clinical Investigation утверждают, что токсин, вырабатываемый некоторыми бактериями C. perfringens , может быть давно искомым триггером, который разрушает гематоэнцефалический барьер и запускает воспаление и повреждение клеток головного мозга, характерные для рассеянного склероза.
«Если это является экологическим триггером рассеянного склероза, теперь мы можем начать говорить о вакцине, моноклональных антителах или какой-либо другой терапии», — утверждает Рашид Рума (Rashid Rumah), соавтор исследования и врач из лаборатории Винсента Фишетти (Vincent Fischetti) в Рокфеллере.
По оценкам, 2,5 миллиона человек живут с рассеянным склерозом. Пока еще неизлечимое неврологическое заболевание, рассеянный склероз возникает, когда иммунная система атакует защитную оболочку, окружающую нервные волокна и клетки головного мозга, известную как миелиновая оболочка, что приводит к трудноизлечимому разрушению нервной системы.
Ученые давно подозревали, что рассеянный склероз провоцируется воздействием окружающей среды; скорее всего какая-то бактериальная инфекция. Мышиные модели рассеянного склероза обычно инициируются в лаборатории путем воздействия на животных токсина B. pertussis, который продуцируется бактерией, ответственной за коклюш, а одно исследование 2017 года показало, что микробиота кишечника, взятая у пациентов с рассеянным склерозом, может непосредственно приводить к развитию рассеянного склероза у мышей.
Вопрос был в том, какой микроорганизм виноват. В поисках ответа Рума наткнулся на исследование 1986 года, в котором говорится о корреляции: люди, живущие в районах с высокой популяцией овец, таких как Шотландия и Новая Зеландия, чаще страдают рассеянным склерозом.
«Бактерия C. perfringens, часто встречающаяся у овец, вырабатывает более 20 различных токсинов», — добавляет Рума. «Известно, что его эпсилон-токсин разрушает гематоэнцефалический барьер и вызывает симптомы, подобные рассеянному склерозу, у овец». В надежде на дальнейшее изучение эпсилон-токсина как возможного экологического триггера рассеянного склероза Рума присоединился к лаборатории Фишетти в 2008 году.
Дело в эпсилон-токсине
Спустя несколько лет команда собрала убедительные доказательства того, что виновата C. perfringens, продуцирующая эпсилон-токсин.
Некоторые из самых ранних доказательств были получены на моделях мышей. Когда Рума с соавторами подвергли мышей воздействию эпсилон-нейротоксина вместо коклюшного токсина, их гематоэнцефалический барьер нарушился более резко, и поражения их нервной системы соответствовали характерным закономерностям, наблюдаемым у людей с рассеянным склерозом.
Затем, с помощью ПЦР, команда продемонстрировала, что люди с рассеянным склерозом имеют гораздо более высокие уровни продуцирующего эпсилон-токсин C. perfringens в кишечнике, чем население в целом: 61 процент пациентов с рассеянным склерозом дали положительный результат по сравнению с 13 процентами здоровых людей из контрольной группы. а пациенты с рассеянным склерозом несли в кишечнике в 1000 раз больше бактерий, чем здоровые бессимптомные носители.
Что касается того, как пациенты впервые стали стабильно колонизироваться этим агрессивным штаммом C. perfringens, в первую очередь, неизвестно, «вероятно, это генетическая предрасположенность или состав их микробиома», — объясняет Фишетти. «Мы подозреваем, что именно эти штаммы колонизируют одних людей более эффективно, чем других».
Эти открытия положили начало поиску терапевтических и диагностических средств в лаборатории Фишетти для раннего выявления и лечения рассеянного склероза — направление, которое затрагивает суть усилий его лаборатории по поиску уникальных способов лечения бактериальных инфекций, особенно с помощью альтернативных антибиотиков, таких как лизины.
«Существует очень мало организмов, ответственных за неврологические заболевания», — комментирует автор исследования. «Наша лаборатория занимается не только инфекционными заболеваниями как таковыми, но и тем, как бактерии могут вызывать заболевания».
Непосредственная цель команды — найти убедительные доказательства связи эпсилон-токсина с рассеянным склерозом.
«Нам нужно отойти от кишечника и показать, что эпсилон-токсин присутствует в сыворотке и спинномозговой жидкости пациентов с рассеянным склерозом в активной фазе заболевания», — заключает Румах. «Если мы сможем обнаружить токсин в крови, у нас будут неопровержимые доказательства того, что он играет роль в рассеянном склерозе».