Кишечные бактерии могут способствовать симптомам аутизма

Считается, что гены являются ключевым фактором развития аутизма, но некоторые исследователи подозревают, что в игру вступает и другой фактор — набор бактерий, которые населяют кишечник. Эта идея была противоречивой, но новое исследование предполагает связь между кишечником и мозгом. 

Новая работа показала, что мыши развивают аутистическое поведение, когда их колонизируют микробы из фекалий людей с аутизмом. Результат не доказывает, что кишечные бактерии могут вызывать аутизм. Однако это говорит о том, что, по крайней мере, у мышей, соответствующая кишечная флора может способствовать некоторым отличительным признакам расстройства.

Многие исследования обнаружили различия между составом кишечных микробиомов у людей с аутизмом и без него. Но эти исследования не могут определить, является ли микробный дисбаланс причиной симптомов аутизма или является результатом наличия этого заболевания.

Чтобы проверить влияние кишечного микробиома на поведение, Саркис Мазманян, микробиолог из Калифорнийского технологического института в Пасадене, и его коллеги поместили образцы кала от детей с аутизмом и без него в желудки стерильных мышей, у которых нет собственного микробиома. Исследователи спарили пары мышей, с одинаковыми микробиомами, чтобы их потомство подвергалось воздействию множества человеческих микробов на ранних стадиях развития.

Потом они проверили их потомство с помощью поведенческих тестов, обычно используемых для оценки аутистических симптомов у мышей. Они записали, как часто мышь издавала звуки или приближалась к другой мыши для взаимодействия. Они также пытались определить степень повторяющегося поведения, наблюдаемого у некоторых людей с аутизмом. По сравнению с детьми мышей, которые не унаследовали аутистический микробиом, мыши, унаследовавшие его, были менее социальными и демонстрировали более повторяющееся поведение, сообщают авторы в журнале Cell.

У мышей с аутистическим микробиомом, также были более низкие уровни некоторых видов бактерий, которые, как полагают исследователи, могут быть полезными. Известно, что микробы в кишечнике расщепляют и модифицируют аминокислоты в пище и, возможно, что побочные продукты их активности могут проникать в мозг. Но исследователи не знают точно, какие из пересаженных микробов взаимодействуют с мозгом, чтобы способствовать симптомам аутизма.

Когда ученые проанализировали мышиный мозг, анализ РНК в двух группах выявил различия в сплайсинге для 560 генов, включая 52, которые были связаны с аутизмом.

«Это интригующий намек на то, что продукты кишечных микробов могут как-то способствовать аутизму, влияя на то, какие формы белков вырабатываются в мозге», — говорит биолог из Калифорнийского технологического института Джил Шарон.

Когда исследователи посмотрели на содержимое мышиных кишок, они обнаружили различия между двумя группами в уровнях 27 метаболитов. В частности, мыши, имевшие микробы от людей с аутизмом, имели более низкие уровни таурина и 5-аминовалериановой кислоты (5AV), молекулы, которые, как известно, связываются с нейронами и ингибируют их активность. Это открытие согласуется с теорией о том, что дисбаланс между возбуждающими и тормозными сигналами в мозге может лежать в основе аутизма.

«По-прежнему много недостающих звеньев», — говорит Джун Ху, иммунолог из Гарвардского университета, который изучает взаимосвязь между бактериями и функционированием мозга. «Но я думаю, что важность этого исследования заключается в том, что впервые показано существование причинно-следственной связи между бактериальным сообществом и аутистическим поведением».

Один из исследователей отмечает, что эти результаты вряд ли сразу дадут новое лечение на основе микробиома. Два метаболита, выделенные в этой работе, могут оказаться не относящимися к аутизму у людей. Тем не менее исследования оправдывают поиск других метаболитов с дефицитом в кишечнике или мозге людей с этим расстройством.