Болезнь Альцгеймера долгое время считалась загадкой, спрятанной исключительно в глубинах головного мозга. Однако новое исследование, опубликованное в авторитетном журнале Nature Communications,переносит фокус внимания ученых на пищеварительную систему.
Выяснилось, что всего одна-единственная молекула, вырабатываемая бактериями нашего микробиома, способна вызывать в мозге изменения, приводящие к Альцгеймеру и деменции.
Это имидазол пропионат. Его вырабатывают некоторые бактериями у нас в кишечнике из гистидина — незаменимой аминокислоты. Она нам жизненно необходима, человек должен ее обязательно получать с пищей, как и витамины. Её много в продуктах, богатых белком (мясо, рыба, бобовые, яйца). То есть, исключить гистидин из рациона невозможно, а значит, и нельзя полностью остановить его выработку с помощью коррекции диеты. Но выход есть, и об этом речь впереди.
Доказательства получены на людях и подтверждены на мышках
Чтобы подтвердить токсичный эффект, ученые из Университета Висконсин-Мэдисон проанализировали данные 1196 взрослых людей с еще не проявившимися симптомами деменции, за которыми велось наблюдение в Висконсинском реестре профилактики болезни Альцгеймера.
У участников с более высокой концентрацией имидазол пропионата в плазме крови изначально были более низкие показатели памяти и мышления. На этом ученые не остановились, в ходе многолетних наблюдений именно у этой группы когнитивные функции снижались значительно быстрее. Анализы также показали наличие у них биологических маркеров, связанных с накоплением аномальных бета-амилоидных и тау-белков — главных виновников гибели нейронов при болезни Альцгеймера.
Более того, исследователям удалось найти генетическую причину этого процесса. Примерно у 43% участников обнаружилась вариация в ДНК на 12-й хромосоме. Этот генетическая особенность одновременно отвечает за повышенный уровень имидазол пропионата в крови и за предрасположенность к болезни Альцгеймера. Вероятно, из-за этой мутации почки хуже выводят это вещество, и оно дольше циркулирует в организме, нанося больший вред сосудам и клеткам мозга.
Чтобы доказать причинно-следственную связь, ученые провели эксперимент на мышах. Регулярное введение имидазол пропионата здоровым грызунам привело к тем же последствиям, что и у людей: у них нарушилась работа защитного барьера между кровью и мозгом, а в нейронах началось опасное накопление тау-белка — это классические изменения, типичные для Альцгеймера.
Однако у исследователей появилась и точка опоры. Когда мышам вместе с имидазол пропионатом давали препараты, блокирующие фермент гликогенсинтазу-3β (ключевой регулятор в развитии болезни Альцгеймера), разрушительный эффект молекулы полностью блокировался. Это доказывает, что данное вещество действует через вполне конкретные и понятные биологические механизмы.
Начинается поиск лекарства
И это очень важно, поскольку запретить поступление в организм человека незаменимой аминокислоты нельзя. Но как оказывается, ее негативный эффект можно блокировать.
Поэтому ученые смотрят в сторону фармацевтического воздействия. По словам профессора бактериологии Федерико Рея, борьба с имидазол пропионатом может быть такой же, как и с холестерином. Когда-то врачи просто советовали есть меньше жирного, но по настоящую снижать его стали статины — препараты, целенаправленно блокирующие выработку холестерина. Сейчас перед учеными стоит задача найти «статины для имидазол пропионата» — ингибиторы, которые будут прицельно снижать уровень этого метаболита в крови или блокировать его производство определенными штаммами бактерий.
Это открытие дает медицине новую, осязаемую мишень. Вместо того чтобы бороться с уже накопившимися в мозге тау -белками и бета-амилоидом, когда гибель нейронов становится массовой и необратимой, врачи будущего смогут действовать на десятилетия раньше — на уровне кишечника, очищая кровь от невидимого бактериального токсина и сохраняя ясность ума до глубокой старости. Это весьма оптимистические прогнозы.
