Чи існує мікробіом мозку?

Мікробіом (термін, що використовується для опису мікроорганізмів, присутніх у певній області) зазвичай пов’язаний з органами людського тіла, такими як кишечник, шкіра або носові порожнини. Однак нові докази свідчать про наявність мікробіому мозку.

Поняття про мікробіом мозку

Мікробіом — це спільнота бактерій, грибків і вірусів, що живуть у середовищі існування. Таким чином, гіпотеза про те, що мозок містить мікробіом, передбачає, що бактерії, віруси та/або грибки нормально існують у мозку.

Початкове припущення про наявність у мозку місцевої бактерії виникло в результаті дослідження 2013 року, яке спочатку досліджувало, чи спостерігалося мікробне проникнення в мозок у пацієнтів з ВІЛ/СНІДом. Це дослідження Branton et al. спостерігав нелюдські послідовності РНК, що вирівнюються з більш ніж 170 бактеріями та фагами.

Важливо, що в цьому дослідженні також трансплантували тканину людського мозку мишам з ослабленим імунітетом, де потім були виявлені ті самі бактеріальні послідовності. Ці послідовності не були виявлені в паралельній групі мишей, у яких трансплантована тканина була термічно оброблена.

Поява мікробної РНК у контрольному мозку (де імунна система має бути повністю функціональною) не відповідає переконанням, що мозок є стерильним органом. На додаток до цього, виявлення мікробної РНК у групі, яка не піддавалася термічній обробці, свідчить про те, що виявлені бактерії були живими.

Сучасні методи виявлення присутності мікроорганізмів у мозку покладаються на відновлення та зчитування чужорідної РНК або ДНК у мозку, як-от ампліфікація РНК 16S або метагеномне високопродуктивне секвенування.

Наслідки мікробіома мозку

Мікробіом головного мозку також може відігравати певну роль у захворюваннях мозку, поряд із його присутністю у здорових людей. Мікроорганізми були причетні до патогенезу хвороби Альцгеймера (AD). Одне дослідження, яке порівнювало зразки контрольного мозку з мозками з AD, виявило надмірну кількість видів бактерій і грибків у зразках AD.

Neurology Thursday повернулись! Перегляньте записи заходів, що завершились та не забудьте зареєструватись на ті, що ще будуть!

Традиційно мозок вважається стерильним середовищем, що означає відсутність живих мікроорганізмів. Раніше інфільтрацію мозку мікроорганізмами вважали лише в контексті інфекції, такої як вірус простого герпесу-1.

Гематоенцефалічний бар’єр (ГЕБ) вважається одним із найбільших факторів, що сприяє привілейованому імунному статусу мозку. За нормальних умов ГЕБ є майже непроникним для більшості великих молекул, таких як мікроорганізми.  Тому традиційно вважалося, що в осіб зі здоровим ГЕБ такі мікроорганізми, як бактерії, не повинні знаходитися в мозку.

Наукові суперечки та виклики

Одна з основних критик концепції мікробіома мозку виникає через можливість того, що спостережувані мікробні послідовності є продуктом забруднення. Це забруднення може виникнути внаслідок відновлення тканини. Ця можливість для виявлених мікроорганізмів бути артефактами (хибнопозитивні результати, створені під час дослідження) призвела до скепсису щодо існування мікробіома мозку.

Методологія досліджень, що пов’язують потенційний мікробіом головного мозку з нейродегенеративними розладами, була піддана критиці через потенційні втручання факторів, які можуть призвести до спостережень у цих дослідженнях.

Погіршення ГЕБ, що призводить до «витоку», пов’язане зі збільшенням віку дорослих, з переконливими доказами порушення AD.

Крім того, з віком міцність імунної системи знижується. Таким чином, існує ймовірність того, що мікроби, які спостерігаються у пацієнтів з нейродегенеративними розладами, є вторинними щодо інфільтрації після дегенерації, а не рушієм нейродегенеративних змін.

Сучасні методи, що використовуються для виявлення мікроорганізмів у мозку, спираються на попередні знання про послідовності ДНК/РНК мікроорганізмів. Таким чином, існує ймовірність упустити багато невідомих мікроорганізмів. Потенційно це означає, що мікробіом мозку більший, ніж передбачається в цей час з погляду видів.

Потенційні механізми та шляхи

Хоча єдиної теорії мікробної колонізації мозку не було сформовано, багато дослідницьких груп запропонували способи, як це відбувається. Вебер та інші відзначили, що конкретні види бактерій, виявлені в дослідженнях, присвячених дослідженню мікробіому мозку при AD, зазвичай знаходяться в мікробіомі порожнини рота.

Тому вони припустили, що патогенні зміни в ротовій порожнині (часто спостерігаються при AD) можуть пошкоджувати сполучну тканину. Це руйнування тканин вивільняє бактерії з ротової порожнини, сприяючи інфікуванню нервової системи. Деякі з цих бактерій можуть створювати біоплівку шляхом виробництва амілоїдних білків.

Ці бактеріальні амілоїди подібні до хвороботворних версій. Ці амілоїди можуть потім дозволити іншим природним амілоїдним білкам агрегувати та утворювати колонії, починаючи патогенез AD.

Майбутні напрямки досліджень

Концепція мікробіома мозку все ще знаходиться в зародковому стані. Незважаючи на те, що було зроблено важливі кроки для подальшого з’ясування цієї концепції, справжній огляд мікробіома мозку ще належить зробити. Оскільки ця галузь все ще розвивається, все ще є необхідні кроки для майбутніх досліджень, щоб перевірити ці результати.

Як зазначалося раніше, можливість виявлення мікроорганізмів у зразках мозку може виникати через вік суб’єкта та погіршення ГЕБ, що свідчить про те, що дослідження повинні зосередитися на вивченні кількох вікових діапазонів. Це може з’ясувати, чи ці виявлені мікроби пов’язані з віковими змінами, чи є справжнім відображенням мікробіому мозку.

Оскільки мікробіом кишечника людини потенційно унікальний для людини, те ж саме може бути вірним і для мікробіома мозку. Таким чином, майбутні дослідження можуть прагнути паралельно аналізувати зразки мозку окремих людей. Це дозволить дослідникам спостерігати, чи різняться виявлені мікроби між індивідами, що потенційно може підтвердити наявність мікробіома мозку.

Оскільки мікробіом головного мозку може відігравати певну роль у нейродегенеративних розладах, таких як AD, краще розуміння цього зв’язку може краще інформувати про майбутні методи лікування. Якщо мікроби викликають або відіграють певну роль у пов’язаних нейродегенеративних змінах, є можливості використовувати цільове лікування.

У випадку гіпотези про те, що бактерії з ротової порожнини відіграють роль у стимулюванні AD, лактоферин може представляти важливий терапевтичний засіб. Лактоферин – це білок ротової порожнини з антимікробними властивостями; як правило, лактоферин допомагає підтримувати мікробіом порожнини рота в гомеостазі. Проте лактоферин також показав перспективність як терапевтичний засіб у галузі нейродегенеративних захворювань.

Мікробіом головного мозку — це захоплююча концепція, яка все ще розвивається. Хоча накопичується все більше доказів того, що потенційний мікробіом мозку відіграє певну роль у здоров’ї людини, скептицизм щодо методологій, які використовуються для приходу до цих висновків, все ще присутній. Це дослідження може виявитися неймовірно важливим, потенційно відкриваючи нові шляхи лікування нейродегенеративних розладів, таких як AD.

ДЖЕРЕЛО: https://www.news-medical.net/

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.