Болезнь Альцгеймера – одно из самых распространенных нарушений когнитивных способностей в пожилом возрасте. Оно вызывается накоплением β-амилоида, в свою очередь, приводящего к гиперфосфорилированию тау-белка, воспалению нервной ткани, потере синапсов. Однако относительно недавно было показано, что болезнь Альцгеймера также сопровождается нарушение кишечной микробиоты, в частности, обилием бактерий семейств Helicobacteraceae и Desulfovibrionaceae, в том числе, существенным увеличением количества представителей родов Odoribacter и Helicobacter у линии мышей, использующихся для моделирования болезни Альцгеймера. Также известно, что употребление пробиотиков пациентами с болезнью Альцгеймера существенно замедляло развитие заболевания. Кроме того, определенные бактерии кишечного тракта выделяют метаболиты (например, короткоцепочечные жирные кислоты), которые могут играть роль в борьбе против нейропсихиатрических заболеваний. 

В недавнем исследовании Sun J. et al.  проводилось сравнение групп мышей линии, моделирующей болезнь Альцгеймера (APP/PS1 transgenic mice), которые получали и не получали кишечную микробиоту от здоровых доноров. Выяснилось, что мыши, подвергнутые трансплантации микробиоты, частично восстанавливали способности к обучению, различению знакомых и новых объектов. Кроме того, обнаружилось, что у таких мышей происходили изменения и на биохимическом уровне: количество амилоидных бляшек и уровень фосфорилирования тау-белка также были существенно понижены в сравнении с группой, не получавшей лечения. Кроме того, трансплантация микробиоты положительно влияла и на состояние синапсов и нервной ткани в целом: уровень белков, ассоциированных с синаптической пластичностью, существенно повышался, а количество маркеров воспаления сильно снижалось. 

Вероятно, фекальная трансплантация микробиоты может приводить к подобному защитному эффекту благодаря действию метаболитов обитателей кишечного тракта: короткоцепочечных жирных кислот, количество которых отличалось для представителей разных групп мышей в эксперименте. 

Установлено, что бактерии групп Proteobacteria, Verrucomicrobia, Akkermansia, and Desulfovibrio особенно многочисленны в кишечнике мышей линии, моделирующией болезнь Альцгеймера, в то время как трансплантация микробиоты приводит к сдвигу равновесия в противоположную сторону. Так, численность Proteobacteria увеличивается с возрастом и, кроме того, связана с воспалительным процессами, а бактерии семейства Desulfovibrionaceae негативно влияют на пространственное обучение и память, реакцию активного избегания и узнавание объектов. В то время как Bacteroidetes, наоборот, позитивно влияют на состояние больных благодаря тому, что запускают выделение короткоцепочечных жирных кислот, которые, в свою очередь, выполняют поддерживающие, регуляторные и защитные функции в нервной системе. 

Ослабление когнитивных функций – наиболее заметная и требующая внимания проблема, связанная с болезнью Альцгеймера, соответственно, особенно важная в плане разработки терапевтических средств. Поэтому использование трансплантации микробиоты, показавшей положительный терапевтический результат на мышах, может стать потенциальной стратегией для клинических испытаний новых вмешательств при болезни Альцгеймера.

Автор перевода: А. Колодяжная

Источник: Sun J. et al. Fecal microbiota transplantation alleviated Alzheimer’s disease-like pathogenesis in APP/PS1 transgenic mice //Translational psychiatry. – 2019. – Т. 9.