10.08.2021 №32

image

Сегодня в мире насчитывается более 44 млн людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Точные причины развития старческого слабоумия до сих пор неизвестны. Выдвигаются различные гипотезы. Недавно ученые Института физиологии НАН Беларуси предложили еще одну. Они установили связь липополисахаридов, вырабатываемых бактериями нашего кишечника, на формирование данной патологии. О результатах исследования рассказала заведующая лабораторией нейрофизиологии Светлана Пашкевич (на фото).

– Светлана Георгиевна, что такое липополисахариды и какую роль в организме человека играет микробиом?

– Микробиом – совокупность всех микроорганизмов, обитающих в органах и тканях. В процессе эволюции адаптирован для выполнения значительного количества полезных функций: выработки биологически активных веществ, улучшения обмена веществ, поддержания водно-солевого баланса, утилизации токсинов, уничтожения чужеродных патогенов, стимуляции иммунной системы. По разным данным, численность составляет до 1014–15, что может на два порядка превышать количество собственных клеток нашего организма. Масса всех микроорганизмов у отдельных людей достигает четырех килограммов. Обнаружены уникальные штаммы бактерий, благодаря которым организм получает определенные преимущества в приспособлении к неблагоприятным условиям окружающей среды, инфекциям или стрессу, и даже возможность прожить дольше. Среди обитателей кишечника наибольшее внимание исследователей привлекают бактерии рода Эшерихии (Escherichia coli), или кишечные палочки. Взаимное сожительство или так называемый «симбиоз» с ними может быть как нормальным биологическим, так и патологическим. За патогенные свойства отвечают токсины этих грамотрицательных бактерий – липополисахариды. Молекула липополисахарида состоит из липида, олигосахарида и антигена. Служат для защиты бактерии от разрушающего действия желудочного сока, желчных кислот, от наших антител, фагоцитов. Липополисахариды могут вызвать резкий рост температуры, кровотечения, септический шок.

– Откуда возникла гипотеза, что они провоцируют развитие болезни Альцгеймера?

– С увеличением средней продолжительности жизни человечество все чаще сталкивается с нейродегенеративными заболеваниями. Болезнь Альцгеймера проявляется в гибели всех клеток головного мозга и со временем он уменьшается в размерах, поражаются почти все его функции. Есть много гипотез развития болезни: «амилоидная», холинергическая, инфекционная. Липополисахариды Escherichia coli нашли в амилодных бляшках и вокруг сосудов головного мозга. Под руководством академика НАН Беларуси В. Кульчицкого в Институте физиологии НАН Беларуси изучили способность липополисахаридов проникать в головной мозг, снижать уровень тревожности, а в условиях моделирования эффектов микрогравитации (космический полет) или при укачивании (поездки в транспорте) обосновали их роль в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы. Доказано, что особенности характера взаимоотношений микробиоты кишечника с центрами головного мозга отражаются на работе всех систем организма. Старший научный сотрудник лаборатории нейрофизиологии Жанна Гладкова в своих работах показала, что системное воспаление сопровождается снижением социального взаимодействия.

– В чем суть исследования?

– Работа выполнена по программе «Конвергенция». У крыс вырабатывали условные рефлексы и наблюдали, как аппликации в нос липополисахаридов влияют на память. Сотрудники Института физиологии НАН Беларуси (Галина Миронова, Татьяна Кузнецова, Маргарита Досина, Ксения Жогаль), БГУФК (Янина Песоцкая) и БГМУ (Татьяна Новик) под руководством члена-корреспондента НАН Беларуси Н. Сердюченко продемонстрировали, что хронические воспалительные процессы, которые длятся по крайней мере 21 сутки, сопровождаются ухудшением процессов формирования памяти и выносливости, формируются характерные морфологические изменения в структурах головного мозга. Ксения Жогаль при выполнении одной из задач проекта защитила магистерскую диссертацию в ИПНК НАН Беларуси и планирует продолжить научную карьеру в Академии наук.

– К каким выводам в ходе научных экспериментов пришли?

– Фактически мы исследовали запас прочности нейронов головного мозга к воздействию одной из сигнальных молекул микробиома. По итогам получили новую модель развития проявлений болезни Альцгеймера в эксперименте. Еще раз продемонстрировали важность личной гигиены и необходимость своевременного лечения хронических воспалительных процессов. – Можно ли избежать избыточной выработки токсинов? – В настоящее время идентифицированы основные бактерии, которые могут вырабатывать опасные токсические вещества. Для профилактики прежде всего необходимо правильно питаться. Поэтому в НПЦ по продовольствию НАН Беларуси помимо контроля качества традиционно исследуют влияние новых разрабатываемых продуктов на микробиоту кишечника. Целесообразна кооперация микробиологов, технологов пищевой промышленности и физиологов для разработки, например, «коктейлей» из пре- и/или пробиотиков для коррекции состава микробиоты с целью профилактики нейродегенеративных заболеваний. Один из таких нам хорошо известен – это простокваша Мечникова. А в будущем открытия в области бактериальной гликомики позволят сформировать предсказательную базу данных потенциальных мишеней для лекарственной терапии заболеваний центральной нервной системы.

Беседовала Елена ГОРДЕЙ, «Навука»

Фото Д. Токальчика