Чревните бактерии могат да подобрят състоянието на хора от аутистичния спектър

Чревните бактерии могат да подобрят състоянието на хора от аутистичния спектър

Обикновен пробиотик крие ключа.

Аутизмът засяга социалното поведение и комуникацията на хората и може да затрудни способността им да учат нови неща. Всичко това е добре известно. По-малко познати за повечето хора, обаче, са стомашно-чревните проблеми, свързани със състоянието. Червата на деца с аутизъм често съдържат бактерии, различни от тези в храносмилателната система на невротипичните хора. В резултат на това тези деца са повече от три пъти по-склонни от останалите да развият сериозни заболявания на храносмилателния тракт в някакъв момент от живота си.

Макар и неприятен, този дисбаланс в чревната флора на хората с аутизъм се разглежда от някои изследователи като ключ към разбирането на състоянието и към неговото лечение. Скорошни проучвания показват, че промяната в чревните бактерии на животни може да има драматичен ефект върху тяхната нервна система.

Следователно, подобряване на симптомите на аутизма чрез въздействие върху чревната флора може да се окаже обещаваща посока за изследване.

Изследване публикувано в Neuron предполага, че това е възможно. В него Мауро Коста-Матиоли от Медицинския колеж Бейлор в Тексас и неговите колеги демонстрират, че въвеждането на определена бактерия в червата на мишки с признаци на аутизъм може да премахне някои от тези симптоми. Въпросната бактерия е Lactobacillus reuteri. Тя се среща често в здравата храносмилателна система и помага за регулирането на киселинните нива. Освен това е лесно достъпна като пробиотик в магазините за здравословни храни.

Здрав дух в здраво тяло

Д-р Коста-Матиоли и неговият екип за първи път съобщават за ефектите на L. reuteri върху аутизма през 2016 г., след като провеждат експерименти със затлъстели женски мишки. Тези животни имат склонност да раждат потомство с черти, наподобяващи аутизъм при хора – нежелание за социализация, повтарящо се поведение и липса на комуникация (при мишките това се изразява в ултразвукови писъци). Изследователите забелязват, че червата както на затлъстелите майки, така и на малките им, са лишени от L. reuteri. Те се запитват какъв ефект би имало въвеждането на тези бактерии в организмите на животните. Когато ги трансплантират в червата на потомството, откриват, че аутизмоподобните черти на малките изчезват.

Това довело до най-новите експерименти, проведени върху мишки с аутистични симптоми, предизвикани по четири различни начина. Някои от тях били генетично модифицирани да проявяват аутизъм. Други били изложени на валпроева киселина – лекарство, използвано за лечение на биполярно разстройство и мигрена, което е известно с това, че предизвиква аутизъм при фетуси. Трета група мишки били напълно лишени от всякакви чревни бактерии. А четвъртата група включвала индивиди от щама BTBR – порода мишки, които проявяват аутизмоподобни черти без известна причина.

Мартина Сгритта, една от колегите на д-р Коста-Матиоли, анализира бактериите в червата на всички тези животни. Тя установява, че генетично модифицираните мишки и мишките от щама BTBR, както се очаквало, имат понижени нива на L. reuteri, а тези с напълно лишени от бактерии черва (логично) изобщо не съдържат тази бактерия. В същото време мишките, изложени на валпроева киселина, имат нормални количества от L. reuteri.

Този последен резултат бил неочакван, но екипът продължил с експериментите.

Те осигурили на между седем и 15 мишки от всеки от четирите типа да започнат да получават на възраст три седмици, вода с добавен L. reuteri. Еквивалентен брой мишки от всяка група продължили да получават обикновена вода като контролна група. През целия експеримент редовно събирали изпражненията на мишките, за да проследяват бактериите в тях. А на седемседмична възраст мишките били подложени на два вида социални тестове.

Първият тест включвал поставянето на всяка експериментална мишка в контейнер от перспекс, от който тя можела да влезе в камера, съдържаща празна метална чаша, или в камера с подобна чаша, в която имало непозната мишка. Мишките били оставени в контейнера за десет минути и били наблюдавани, за да се установи колко време прекарват с празната чаша и с непознатата мишка.

Вторият тест поставял мишка в арена, където вече присъствала друга непозната мишка. Наблюдател, който не знаел кои мишки са контроли и кои са получили L. reuteri във водата си, следял колко често през десетминутния период двете мишки се докосвали, подушвали се, почиствали се една друга и пълзели една върху друга.

В двата теста всички мишки, които са получавали вода с добавен L. reuteri, независимо от начина, по който е бил индуциран техният аутизъм, проявявали по-голяма социалност в сравнение с еквивалентите им, които са пиели вода без добавки. В първия тест те прекарвали два пъти повече време с мишката под металната чаша. Във втория тест те извършвали много повече социални взаимодействия с непознатата мишка.

Първоначалната хипотеза на екипа била, че допълнителният L. reuteri по някакъв начин променя чревната флора на мишките, изложени на него, в нещо по-нормално. Но това не се оказало вярно. Всъщност, L. reuteri се оказал способен да премахне аутистичното поведение дори при тези мишки, които имали черва, иначе лишени от микроби – както и при мишки с аутизъм, индуциран от валпроева киселина, които вече имали нормални нива на тази бактерия. Това предполага, че увеличаването на нивата на този бактериален вид самостоятелно влияе върху поведението.

Следващата им хипотеза била, че бактерията постига това чрез взаимодействие с окситоцин, хормон, който влияе на поведението и играе роля в начина, по който хората и други бозайници създават социални връзки. Д-р Коста-Матиоли знаел от изследвания, публикувани през 2013 г., че пръскането на окситоцин в носовете на мишки с аутистични симптоми помага да се подобрят някои от тези симптоми. Затова д-р Сгритта повторила експериментите, но този път с мишки с аутизъм, при които окситоциновите рецептори на съответните неврони били изключени чрез генетично инженерство. В тези нови експерименти присъствието на L. reuteri във водата за пиене нямало ефект.

Последващите изследвания на мишките във всички тези експерименти разглеждали силата на връзките между нервните клетки в част от мозъка, наречена вентрална тегментална област. Тази област регулира, наред с други неща, мотивацията и социалното поведение, свързано с награда. Нервните сигнали се пренасят чрез движението на йони (електрически заредени атоми), така че екипът успял да измери силата на връзките, като наблюдавал потока на йони в съединенията между нервните клетки в тази област. Силни връзки, с голям поток на йони, показват, че социалните преживявания се възприемат като награда. Такива връзки били нормални при мишките, изложени на L. reuteri, което има смисъл, тъй като животните, третирани с тази бактерия, търсели повече социални преживявания. Обратно, слаби връзки (с малък поток на йони) показвали, че социалните преживявания не предизвикват възнаграждение. Такива слаби връзки били открити при животни, които не били изложени на бактерията.

Изследователите заподозрели, че такива ефекти се контролират от сигнали от червата, които се предават чрез вагусния нерв, свързващ червата с мозъка. За да тестват тази идея, те прекъснали този нерв при избрани животни. При тези животни последващото лечение с L. reuteri не успяло да премахне аутистичните им симптоми.

Ключовият аспект на това изследване е широка наличност на L. reuteri — наличност, одобрена от регулатори като Американската администрация по храните и лекарствата (FDA). Това съществуващо одобрение означава, че L. reuteri не представлява известна заплаха за здравето, улеснява процеса на организиране на клинични изпитвания.

Ясно е, че аутизмът при хората е много по-сложен от просто желанието за социализация. И обикновено е грешка да се вълнуваме твърде много от експеримент с мишки. Но според д-р Коста-Матиоли, неговите резултати, които частично бяха възпроизведени и в лабораторията на Еван Елиът в Университета Бар-Илан, Израел, биха оправдали провеждането поне на предварителни изследвания, които да определят дали L. reuteri има положителни ефекти върху хора с аутизъм, и евентуално да се реши дали да се продължи изследването.

Другите са съгласни. Саркис Мазманиан от Калифорнийския технологичен институт работи в същата област. Той казва за тези резултати:

„Мисля, че границата за преминаване на тези изследвания към човешки изпитвания вече е много близо, тъй като повечето хора вече имат тези бактерии в себе си и знаем, че има малко, ако изобщо има, проблеми със сигурността или токсичността.“

Превод за Център за детско развитие „Малки чудеса“: Лина Коцева, фондация “Нашите недоносени деца”
Източник: www.economist.com
Photo credit: Freepik