Новости

Мотивация к занятиям спортом может исходить не только от мозга, но и от кишечника. Исследование, проведенное на мышах, показало, что некоторые кишечные бактерии могут увеличивать выделение дофамина во время физической активности, что стимулирует мотивацию.    Хотя большинство из нас знает, что физические упражнения приносят много пользы, количество людей, занимающихся спортом, сильно разнится, говорит Кристоф Тайсс из Университета Пенсильвании. Он и его коллеги хотели определить физиологические факторы, которые могут объяснить эти различия. Собрав данные от 106 мышей о физической нагрузке, генетике, составе микробиома кишечника и многом другом, они передали их для анализа с помощью модели машинного обучения. Модель обнаружила, что интенсивность физических нагрузок мышей наиболее сильно ассоциируется с составом их микробиома.    В серии последующих экспериментов исследователи обнаружили, что мыши с обедненным микробиомом кишечника тратили примерно в два раза меньше времени на добровольный бег в колесе, чем мыши с интактным микробиомом. Более того, во время физической активности у них снижался уровень дофамина в мозге, что свидетельствует о том, что физические упражнения приносили им меньше удовольствия. Затем команда повторила эти эксперименты на мышах с интактным микробиомом, но с отсутствием нейронов, соединяющих кишечник с мозгом, и обнаружила, что это привело к тем же эффектам, что и у мышей с обедненным микробиомом. В совокупности эти результаты показывают, что кишечник играет важную роль в мотивации к физическим упражнениям, утверждает Тайсс.    Авторы также выявили молекулы, вырабатываемые некоторыми кишечными бактериями, называемые амидами жирных кислот, которые при введении мышам с истощенным микробиомом восстанавливали частоту выполнения ими физических упражнений до уровня, наблюдаемого у мышей с интактным микробиомом. "Удивительно, но мотивация к физическим упражнениям не зависит от мозга, а регулируется желудочно-кишечным трактом", - отмечает Тайсс.    Это не первый случай, когда было установлено, что микробиом играет роль в функциях за пределами нашего желудочно-кишечного тракта. Фактически, предыдущие исследования показали, что бактерии в нашем кишечнике могут влиять на наше настроение, контролировать уровень сахара в крови и даже защищать от воспаления, связанного с такими заболеваниями, как заболевания сердца и деменция.    Однако, по словам Тайсса, еще слишком рано говорить о том, что данные результаты, полученные на мышах, справедливы и для людей. В настоящее время он и его коллеги проводят исследование на людях, чтобы выяснить, существует у людей аналогичный механизм взаимодействия кишечника и мозга, и если да, то может ли его использование повысить нашу мотивацию к занятиям спортом.

Исследователи из Лундского университета в Швеции обнаружили антитела, способные защитить от инфекции стрептококка А, а также редкую форму связывания антител, которая приводит к эффективному иммунному ответу против бактерий.     Это открытие может объяснить, почему так много вакцин против стрептококка группы А потерпели неудачу. Результаты исследования опубликованы в журнале EMBO Molecular medicine.    Антитела вырабатываются В-клетками после того, как их В-клеточный рецептор реагирует со специфическим антигеном в лимфоидной ткани. Созревание В-клеток и реакция антител эволюционировали, чтобы обеспечить необычайное разнообразие, позволяющее связываться с большинством чужеродных антигенов. События рекомбинации, а также соматические гипермутации приводят к появлению обширного репертуара вариабельных доменов антител. Активация В-клеток, клональная экспансия, созревание и переключение классов приводят к образованию антител IgG, которые обеспечивают длительную защиту от инфекционных агентов.    Стрептококк группы А - распространенный человеческий патоген, вызывающий значительную заболеваемость и смертность среди населения. Он является важным возбудителем как легких, так и тяжелых инвазивных инфекций. Бактерия выработала обширный набор мер противодействия иммунному ответу человека, включая устойчивость к фагоцитозу и несколько механизмов нацеливания на иммуноглобулины.    Одна из стратегий, используемых для поиска новых способов борьбы с бактериальными инфекциями, заключается в создании антител, ищущих свою цель. Сначала составляется карта антител, которые иммунная система организма вырабатывает в случае инфекции, а затем изучается их воздействие на иммунную систему. Таким образом, можно выявить антитела, которые можно использовать как для профилактики, так и для лечения во время текущей инфекции. Однако это сложный процесс, и многие попытки разработать лечение на основе антител против стрептококка А не увенчались успехом.    Нынешнее исследование показывает неожиданный способ взаимодействия антител со стрептококками группы А и, более конкретно, то, как они связываются с вероятно самым важным бактериальным белком, белком М, на поверхности клетки. Стрептококковый белок М, детерминанта вирулентности, имеет длинную свернутую структуру с различными регионами, которые обеспечивают различные белковые взаимодействия и связывают многие компоненты гуморального иммунного ответа.    "Мы обнаружили, что это происходит таким образом, который никогда не был описан ранее. Обычно антитело связывается одним из двух своих Y-образных плеч с белком-мишенью в одном месте, независимо от того, какое из двух плеч используется для связывания. Но мы увидели - и это очень важная информация - что два Y-образных рукава могут распознавать и связываться в разных местах одного и того же белка-мишени", - рассказал Понтус Норденфельт, один из авторов исследования.    Это означает, что два одинаковые плеча антитела могут связываться с двумя разными участками белка-мишени. Оказалось, что именно такое связывание необходимо для эффективной защиты, и поскольку оно, вероятно, встречается редко, исследователи считают, что это может объяснить, почему так много попыток создания вакцин против стрептококка группы А оказались безуспешными. Найдя антитело, которое присоединяется к белку М и тем самым привлекает внимание иммунной системы, можно предотвратить инфицирование.     Поэтому исследователи сосредоточились на изучении антител у пациентов, выздоровевших от стрептококковой инфекции группы А. Им удалось выделить три моноклональных антитела, нацеленных на белок М, у пациента, переболевшего стрептококковой инфекции группы А. Затем исследователи изучили на животных, можно ли использовать эти антитела в борьбе со стрептококками группы А. Оказалось, что антитела с вновь открытым механизмом связывания вызывают сильный иммунный ответ. Исследователи подали заявку на патент, основанный на выводах, изложенных в статье, и продолжат изучение антител.    "Это открывает возможности там, где предыдущие попытки создания вакцин не увенчались успехом, и означает, что использованные нами моноклональные антитела имеет потенциал для защиты от инфекции", - заключает Норденфельт.