Микробиомы, трансплантированные мышам от женщин с анорексией, усиливают симптомы расстройства пищевого поведения, такие как быстрая потеря веса и снижение аппетита.
Триллионы бактерий, живущих в кишечнике человека, регулируют здоровье организма, но нарушенный микробиом может привести к целому ряду заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника, рассеянный склероз и диабет второго типа. Недавно исследователь метагеномики Олуф Педерсен и его коллеги из Копенгагенского университета в Дании обнаружили, что микробиом кишечника может также способствовать развитию расстройства пищевого поведения - нервной анорексии, потенциально изменяя экспрессию генов в мозге.
Исследования уже связывали микробиом с анорексией, но Педерсен и его коллеги хотели установить точные механизмы. "Мы можем манипулировать микробиомом кишечника, и это открывает потенциальный путь для нового лечения", - считает Педерсен, чьи результаты опубликованы недавно в журнале Nature Microbiology.
Группа начала со сравнения образцов кала 70 здоровых женщин и 77 женщин с анорексией. "Были обнаружены значительные изменения в количестве бактерий, - сообщил Педерсен, - в том числе 27 видов бактерий, которые были повышены у участниц с анорексией, и 43 вида бактерий, которые были обеднены. Они также обнаружили различия в экспрессии бактериальных генов и в уровнях бактериальных метаболитов в крови, которые могут влиять на физиологию человека. Например, в группе пациентов с анорексией наблюдалось повышение уровня индол-3-пропионовой кислоты, которая замедляет процесс прохождения пищи и уменьшает чувство голода.
Однако сравнения бактерий недостаточно, чтобы точно определить их влияние. Чтобы проверить, влияет ли микробиом непосредственно на симптомы, авторы пересадили образцы фекалий трех пациентов с анорексией и трех здоровых участников эксперимента мышам, лишенным микробиома кишечника. Затем мышей посадили на ограничительную диету, имитирующую анорексичную модель питания. У мышей с анорексичным микробиомом вес снижался быстрее, а набирался медленнее, что указывает на то, что анорексичный микробиом способствовал снижению веса.
"Изюминкой, безусловно, стала трансплантация безмикробным мышам", - отметил Йохен Зейц, который исследует анорексию в Университете RWTH Aachen и не принимал участия в данной работе. По его словам, в пересаженных образцах кала должно быть что-то такое, а именно микробиом, что усиливало симптомы. "Это доказывает, что существует причинно-следственная связь".
Затем исследователи проанализировали экспрессию генов у мышей. У мышей с анорексичным микробиомом они обнаружили повышенную экспрессию генов-супрессоров аппетита Bdnf и Cartpt в гипоталамусе, мозговом центре контроля аппетита. В жировой ткани также были повышены "коричневые" гены, которые преобразуют белый жир, накапливающий энергию, в коричневый жир, сжигающий энергию для обогрева тела. Эти изменения могут объяснить, почему мыши теряли вес и с трудом его набирали, предоставляя возможный механизм того, как микробиом, по-видимому, усиливает симптомы анорексии. Однако Зейц отметил, что повышенная экспрессия "коричневых" генов могла быть следствием потери веса, а не причиной, поскольку худые мыши могли вырабатывать больше коричневого жира для лучшей регуляции температуры тела.
Зейц также отметил, что в исследовании не контролировались диета и физические упражнения, которые, как известно, изменяют микробиом. Это означает, что именно симптомы анорексии могли изначально вызвать изменения в микробиоме, а не наоборот. Педерсен считает, что микробиом, вероятно, не вовлечен в процесс изначально, но может быть "двигателем", который поддерживает заболевание.
Сейчас он с оптимизмом смотрит на новые методы лечения. "Клиники по всему миру, вероятно, начнут рассматривать возможность проведения клинических испытаний, в ходе которых они сначала уничтожат нарушенный микробиом кишечника у больных анорексией с помощью антибиотиков, а затем будут проводить еженедельные пересадки микробиома кала в течение нескольких месяцев", - сказал он. Такие потенциальные варианты лечения показывают, насколько новыми еще являются исследования микробиома, считает Зейц. "20 лет назад мы и подумать не могли, что такое возможно".
