Дали цревните бактерии имаат врска со аутизмот Здравствена индустрија BW
Главна навигација
Аутистичните луѓе имаат различни микроорганизми во цревата отколку неаутистичните. Истражувачите се сомневаат дека нарушената флора на цревата е вклучена во нарушувања на развојот на мозокот, како што е аутизмот. Новото поле на метапротеомика што може да се појави може да фрли малку светлина во темнината. Тим предводен од проф. Д-р. Борис Мачек од Тибинген го испита бактерискиот протеински базен во столицата на глувците со аутистично однесување.
Во поново време, истражувачите покажаа дека глувците без микроби развиваат симптоми слични на аутизам кога столче пресадено од аутистични лица 1. Спротивно на тоа, во првата мала студија, цревната флора од столицата на здрави луѓе се чини дека ги олеснува нарушувањата во однесувањето и вообичаените гастроинтестинални поплаки на аутистични деца 2. Дури и ако овие резултати, кои допрва треба да се потврдат, ветуваат: „Ние сè уште не знаеме точно какво влијание може да има цревната флора врз симптомите на молекуларно ниво“, вели Борис Мачек, раководител на Протеом центарот Тубинген (ДСП).
Одамна е познато дека цревниот микробиом со сите бактерии и други микроорганизми што го колонизираат цревата ја дели храната што не се вари, го зајакнува имунитетот и штити од патогени микроорганизми. Дека цревните жители исто така комуницираат со мозокот е релативно ново откритие. Цревните бактерии ослободуваат метаболички производи, ги активираат или инхибираат воспалителните процеси, па дури и произведуваат невротрансмитери. Theицата до мозокот тогаш веројатно минува низ крвотокот, имунолошкиот систем и нервниот плексус што го опкружува цревата 3 .
Цревата попропустлива за бактериските супстанции
Променетата цревна флора кај луѓе со склоност кон нарушувања на аутистичниот спектар може да предизвика нивните црева да станат попропустливи за бактериските супстанции 4. Според една хипотеза, ова може да доведе до сублиминално хронично воспаление во цревата, но исто така и во мозокот. Ова за возврат може да влијае на раниот развој и сериозноста на симптомите на аутизам, како што е неможноста да се формираат социјални врски или стереотипно однесување. Ваквото воспаление веќе е докажано кај развојни нарушувања како што е аутизмот.
Мачек и истражувачите од Англија, Франција и Шпанија се најдоа на дното на оваа хипотеза во ЕУ проектот mNeuroINF во модели на глувци. Тимот на Мачек го анализирал метапротеомот од столицата на глувците, т.е. целина на сите микробиолошки протеини во столицата. Глувците се Даунов синдром и Фрагилен Х синдром животни, кај кои развојот на мозокот е исто така нарушен поради одредени генетски дефекти и кои имаат паралели со аутизмот.
Покрај симптомите специфични за болеста за која станува збор, глувците и луѓето со овие дефекти, исто така, покажуваат аутистичко однесување, изменета цревна флора и воспаление на мозокот. „Нема многу модели на глувци за аутизам“, го објаснува Мачек изборот. Не е целиот аутизам ист, туку спектар на нарушувања со различно изразени симптоми. Такво нешто е тешко да се пресоздаде ако сè уште не ги знаете причините.
Глутамат може да го попречува развојот на мозокот
Како и да е, истражувачите од Тубинген направија интересно откритие што може да се однесува и на аутизмот: „Во случај на глувци со Даунов синдром, во споредба со нормално развиени глувци, видовме дека ензимите кои произведуваат глутамат се регулирани а ензимите што го распаѓаат глумат се регулираат редовно се “, вели Мачек. Ова се вклопува во претходната студија, откриена дека децата со аутизам имаат зголемено ниво на глутамат во крвта 5. Глутамат е важен возбуден невротрансмитер во мозокот, но тој ги оштетува нервните клетки во големи количини и се дискутира како можна причина за нарушувања на развојот на невроните.
Истражувачите на протеомот не пронајдоа директен доказ за нерегулирани протеини кои играат улога во имунолошкиот одговор кај кој било од примероците на столицата од двата модели на глувци. Користејќи ги клеточните култури, тие беа во можност да покажат дека микробиолошките метаболички производи од цревата дефинитивно можат да влијаат на воспалението на мозокот. Триметиламин, на пример, кој често се произведува кога храната се распаѓа од цревни микроби и кој исто така е пронајден во мозокот, го инхибира воспалението кај одредени имунолошки клетки во мозокот. Индивидуалните делови од сложувалката сè уште не даваат целосна слика за молекуларните патеки низ кои микробиомот на цревата влијае на нарушувањата во развојот на мозокот. Но, тие покажуваат дека истражувачите може да бидат на добар пат. Проектните партнери во моментов се во процес на објавување на нивните резултати.
Следно, сепак, истражувачите треба да докажат дека глутамат и триметиламин всушност доаѓаат од цревни бактерии. „Не е толку лесно затоа што метаболизмот на луѓето, или во случајот на глувчето, произведува и глутамат“, вели Мачек. Истото може да важи и за триметиламин. Ако доказот е успешен во експериментите со животни, резултатите кај луѓето треба да се потврдат.
Метапротеомиката ја надополнува метагеномијата
Кога станува збор за откривање на улогата на цревниот микробиом кај болести, истражувачите штотуку почнуваат, а не само во нарушувања на аутистичниот спектар. Благодарение на големите метагеномски проекти во кои истражувачите го испитуваат колективниот генетски материјал на сите микроорганизми во една заедница, тие сега ги познаваат најчестите цревни бактерии и функцијата на многу нивни гени. „Она што не можеме да го анализираме со метагеномијата е кој од микробиолошките гени е всушност активен“, вели Мачек. Затоа е најдобро да ги разгледаме генските производи. Повеќето од нив се протеини.
„Воспоставивме работен тек преку кој можеме да идентификуваме до 30 000 различни протеини од столицата на глувците користејќи масена спектрометрија. Тоа значи дека можеме да се натпреваруваме со најдобрите лаборатории во светот “, гордо вели Мачек. Главен предизвик за метапротеомистите се претежно малите пропорции на одделните протеински групи во примерокот. На крајот на краиштата, неколку стотици различни видови бактерии, секоја со различен протеински базен, го колонизира цревата. И за разлика од ДНК, протеините не можат да се репродуцираат во лабораторија за да можат подобро да ги детектираат. Затоа Мачек предупредува: „Треба да бидеме крајно внимателни како ги подготвуваме примероците бидејќи различни методи можат да влијаат на составот на откриениот микробиом“.
Сè уште има само неколку истражувачки групи во светот посветени на метапротеомиката. Тоа беше исто така првиот метапротеомен проект за експерт за протеоми Мачек, кој претходно главно беше заинтересиран за протеинските профили на тумори или одредени бактерии отпорни на антибиотици. „Протеомиката секогаш доаѓа со задоцнување затоа што први ни требаат геномските податоци како споредба“, вели Мачек.
Иако може да се идентификуваат индивидуалните протеини од базенот со микробиолошки протеини, честопати не се знае од кој вид потекнуваат. „Ако видам во податоците за метагеномот дека, на пример, бактеријата Превотела се јавува најчесто во примерок и, според податоците од метапротеомот, алдолазата е најчестиот ензим во примерокот, тогаш ензимот веројатно, но не мора да доаѓа од овој вид“, објаснува Мачек. Покрај ова, сите микробиолошки метаболички производи на примерокот може да се измерат, метаболомот и анализа дали постојните ензими навистина произведуваат одредени метаболички производи. Со комбинирање на сите податоци за омик, истражувачите ќе можат да ги филтрираат бактериските метаболички патишта, кои можат да бидат важни за болеста и здравјето, уште подобро од огромната метаболичка мрежа на жители на цревата. Можеби еден ден од ова може да се изведе терапија за нарушувања на аутистичниот спектар.
1 Шерон Г и сор. (2019) Микробиота на човечки црева од нарушување на аутистичен спектар промовира симптоми на однесување кај глувци. Ellелија 177 (6): 1600-1618
2 Канг ДВ и др. (2019) Долгорочна придобивка од Трансфер терапија со микробиота кај симптоми на аутизам и микробиота на цревата. Sci Rep 9 (1): 5821
3 Кријан F.Ф., Динан ТГ (2012). Микроорганизми што менуваат ум: влијанието на цревната микробиота врз мозокот и однесувањето. Nat Rev Neurosci 13 (10): 701-712
4 Фаторусо А и сор. (2019) Нарушувања на аутистичниот спектар и микробиота во цревата. Хранливи материи 11 (3): 521
5 Shimmura C et al. (2011). Промена на нивото на глутамат и глутамин во плазмата кај деца со висок функционален аутизам. PLoS One 6 (10): e25340