За последние два десятилетия ученые наблюдали взаимосвязь аутоиммунных заболеваний и различных нарушений психики, однако четкие причины были неизвестны. Команда из Колледжа Уэилл Корнелл Медикал представила первое исследование, которое объясняет механизмы взаимодействия кишечника и мозга на молекулярном уровне.

Команда провела эксперименты на моделях мышей, чтобы выяснить, как истощенная микробиота кишечника повлияет на клеточные процессы в мозге. Для этого одной группе грызунов давали антибиотики, которые снизили биоразноообразие микроорганизмов. Другая группа была генетически модифицирована на отсутствие кишечных бактерий.

Обе группы мышей имели сниженные способности к обучению.

Затем команда обнаружила нарушения экспрессии генов в клетках головного мозга, называемых микроглиями. Они участвуют в процессе обучения.

«Изменение экспрессии генов в микроглии нарушает связи между нейронами головного мозга и мешает образованию новых связей, которые должны формироваться в процессе обучения», — объяснил соавтор исследования Конор Листон.

Когда ученые оценили химические изменения в мозге генно-модифицированных мышей, то обнаружили нарушения в концентрации некоторых метаболитов, связанных с психоневрологическими расстройствами, включая шизофрению и аутизм.

Это доказывает, что полученные из бактерий кишечника химические вещества играют важную роль в реакции на окружающую среду, уточняют авторы.

Затем ученые попытались восстановить состав микроорганизмов кишечника у мышей в различном возрасте. Это позволило исправить трудности в обучении, однако добиться результата удалось только у самых молодых мышей. Выводы коррелируют с тем, как многие психические состояния, связанные с аутоиммунными заболеваниями, ассоциированы с проблемами на ранних этапах развития мозга.

«Теперь мы начинаем понимать, как кишечник влияет на аутизм, болезнь Паркинсона, депрессию, посттравматическое стрессовое расстройство и другие болезни. Наши результаты открывают понимание ранее скрытых механизмом», — сказал соавтор исследования Дэвид Артис.

Результаты позволят определить новые терапевтические цели для лечения этих болезней, уверены ученые. Исследования будут продолжены.

Другой эксперимент американских ученых показал, как пересадка кишечных бактерий усилила симптомы депрессии у крыс.