Кишечные бактерии могут провоцировать рассеянный склероз
Рассеянный склероз – сложное аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система атакует миелиновую оболочку нервных волокон – давно ставит ученых в тупик. Генетика играет роль, но триггеры, запускающие болезнь, все еще остаются неясными. Новое исследование, опубликованное в PNAS, предлагает один из возможных ответов: кишечные бактерии, особенно те, что обитают в тонком кишечнике, могут быть критическим фактором.
Предыдущие исследования фокусировались на анализе кала, отражающего микробиоту толстой кишки, но авторы нынешней работы обратили внимание на подвздошную кишку (часть тонкого кишечника) – участок, богатый иммунными клетками, включая Th17-лимфоциты, участвующие в аутоиммунных реакциях.
Ученые из Мюнхенского университета провели эксперименты на монозиготных близнецах, где один был болен рассеянным склерозом (РС), а другой здоров, чтобы исключить влияние генетики и среды. Они проанализировали микробиоту 81 пары близнецов с помощью секвенирования 16S рРНК – метода, который позволяет идентифицировать бактерии по их уникальным генетическим последовательностям. Результаты показали, что у близнецов с РС в кишечнике доминируют бактерии семейства Firmicutes, включая виды Eisenbergiella tayi и Lachnoclostridium, ранее связанные с аутоиммунными процессами.
Сравнение образцов из разных отделов кишечника показало, что различия между больными и здоровыми близнецами были наиболее выражены именно в тонком кишечнике. Это подтвердило гипотезу о том, что ключевые взаимодействия между бактериями и иммунной системой происходят там, где сосредоточены провоспалительные клетки.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи пересадили образцы микробиоты из подвздошной кишки близнецов стерильным трансгенным мышам, предрасположенным к экспериментальному аутоиммунному энцефаломиелиту (ЭАЭ) – аналогу РС у животных. У мышей, получивших микробиоту от больных близнецов, наблюдалась более высокая частота развития ЭАЭ: в первом эксперименте болезнь возникла у 63% самок, тогда как самцы остались здоровыми. При этом микробиота здоровых близнецов не провоцировала заболевание. У заболевших мышей в кишечнике преобладали Eisenbergiella tayi и Lachnoclostridium, которые вытесняли защитные бактерии – например, Akkermansia. Интересно, что половая предрасположенность совпала с данными по людям: женщины чаще страдают от РС, и у самок мышей болезнь развивалась активнее.
Ученые предложили два механизма, объясняющих, как бактерии влияют на развитие болезни. Первый – молекулярная мимикрия, когда бактериальные белки имитируют структуру миелина, заставляя иммунные клетки атаковать собственные нервные волокна. Второй – косвенное воздействие через создание провоспалительной среды, которая активирует Th17-клетки и подавляет регуляторные T-клетки (Treg), сдерживающие аутоиммунные реакции. У мышей с ЭАЭ наблюдалось увеличение Th17-клеток и снижение Treg в селезенке, а также признаки воспаления в кишечнике.
Несмотря на впечатляющие результаты, авторы обращают внимание на ограничения. В исследовании участвовали всего четыре пары близнецов, согласившихся на энтероскопию, а различия в физиологии человека и мышей могут искажать данные. Кроме того, не все пересаженные бактерии приживаются в организме грызунов одинаково. Тем не менее, работа открывает новые возможности: если роль Lachnospiraceae подтвердится, это может привести к разработке методов коррекции микробиоты – например, с помощью пробиотиков, антибиотиков или фаговой терапии. К слову, об этом говорилось и в обзоре, о котором мы недавно писали.
«Наше исследование впервые показывает, что бактерии из тонкого кишечника могут быть триггером рассеянного склероза. Это не значит, что микробиота – единственная причина, но ее роль явно недооценивали», – отмечают авторы работы.
Понимание взаимодействия кишечных бактерий с иммунной системой может помочь не только в лечении РС, но и других аутоиммунных заболеваний – диабета 1 типа или болезни Крона. Следующим шагом станет выделение конкретных штаммов и изучение их механизмов действия. Пока ученые советуют не делать поспешных выводов: связь между микробиотой и РС сложна, и до клинического применения результатов еще далеко.