Профессор неврологии Луисвиллского университета Роберт П. Фридланд, доктор медицины, и Мэтью Р. Чепмен, доктор философии, профессор Мичиганского университета, предложили новый термин для описания взаимодействия между кишечной микробиотой и мозгом в опубликованной сегодня статье. в патогенах PLOS.Фридланд и Чепмен предлагают термин «мапраноз» для обозначения процесса, при котором амилоидные белки, продуцируемые микробами (бактериями, грибами и другими), изменяют структуру белков (протеопатия) и усиливают воспаление в нервной системе, тем самым инициируя или усиливая заболевание мозга. Термин происходит от микробиотической протеопатии и нейровоспаления + osis (процесс).
Фридланд надеется, что присвоение этому процессу названия облегчит понимание процесса, а также исследования, ведущие к терапевтическим возможностям.«Очень важно определить способы, которыми кишечные бактерии и другие организмы взаимодействуют с хозяином, вызывая болезнь, поскольку существует множество способов, которыми микробиота может быть изменена, чтобы повлиять на здоровье», — сказал Фридланд.В последние годы исследования множества микробов, населяющих человеческое тело, значительно расширились.
Геномный анализ начал выявлять все разнообразие бактерий, вирусов, грибов, архей и паразитов, обитающих в организме и на нем, большинство из которых находится в кишечнике. Еще недавно исследователи начали изучать, как белки и другие метаболиты, вырабатываемые микробами, населяющими кишечник, влияют на функции в других частях тела, включая мозг. Однако у нас еще нет полного понимания того, как работают эти системы. Отношения между микробиотой и мозгом получили название «ось кишечник-мозг».
Понятно, что скопление неправильно свернутых амилоидных белков, структур, продуцируемых нейронами в головном мозге, связано с нейродегенерацией и такими состояниями, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).«Хорошо известно, что паттерны неправильного свертывания амилоида нейронных белков участвуют в возрастных заболеваниях головного мозга. Недавние исследования показывают, что аналогичные белковые структуры, продуцируемые кишечными бактериями, называемые бактериальным амилоидом, могут участвовать в инициации нейродегенеративных процессов в мозг ", — сказал Фридланд. «Бактериальные амилоиды производятся широким спектром микробов, населяющих желудочно-кишечный тракт, включая ротовую полость».
В исследовании, опубликованном в 2016 году в журнале Scientific Reports, Фридланд и его коллеги показали, что, когда микробы E. coli в кишечнике крыс и червей (нематоды) продуцируют неправильно свернутые амилоиды, амилоиды, продуцируемые в мозгу и кишечнике животных, также неправильно свертываются, что называется перекрестным процессом. -посев.«Наша работа предполагает, что наши комменсальные микробные партнеры производят функциональные внеклеточные амилоидные белки, которые взаимодействуют с белками хозяина посредством перекрестного посева неправильного свертывания амилоида и вызывают нейровоспаление в головном мозге», — сказал Фридланд.
В сегодняшней статье Фридланд и Чепмен также обращаются к другим факторам, связанным с микробиотой и ее продуктами, а также к тому, как они влияют на нейродегенеративные расстройства.Микробиота модулирует (усиливает) иммунные процессы во всем организме, включая центральную нервную систему.Микробиота может вызывать окислительную токсичность (свободные радикалы) и связанное с ней воспаление, которое способствует нейродегенерации.
Метаболиты, продуцируемые микробиотой, могут быть как полезными (поддерживая здоровье), так и вредными (патогенными).Генетика хозяина влияет на популяции микробиоты, показывая, что ось кишечник-мозг является двунаправленной.
Фридланд считает, что дальнейшие исследования в этой области могут привести к лечению этих нейродегенеративных заболеваний, частота которых увеличивается и для которых существует мало эффективных методов лечения.Исследования Чепмена поддерживаются Национальным институтом здоровья. Работа Фридланда была поддержана Фондом Майкла Дж.
Фокса.