Новые данные связывают изменения кишечных бактерий с аутизмом

Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, проливает свет на потенциальную связь между аутизмом и нарушениями микробиома кишечника. Исследование раскрывает механизм, с помощью которого измененные популяции кишечных бактерий могут приводить к аномальной микробной детоксикации и митохондриальной дисфункции.

Связь между кишечными бактериями и расстройством аутистического спектра (РАС), возможно, является одной из самых интригующих областей исследования микробиома. Проблемы с желудочно-кишечным трактом часто встречаются у детей с РАС, и несколько недавних, хотя и небольших исследований показали, что поведенческие и психологические симптомы аутизма у детей можно улучшить с помощью трансплантации фекалий от здоровых людей.

Возможно, самым сложным препятствием, с которым сталкиваются исследователи микробиома при воплощении своих открытий в клиническую терапию, является огромное разнообразие популяций кишечных бактерий, разнящихся от человека к человеку. Проще говоря, хотя некоторые виды бактерий в целом можно считать «хорошими», а другие «плохими», не существует универсального решения для лечения микробиома. И именно из-за этого разнообразия исследователям сложно понять, как именно микробиом влияет на болезнь.

Пытаясь преодолеть это препятствие, большая группа ученых из Китая разработала новую аналитическую стратегию, получившую название «квазипарная когорта». Во-первых, исследователи набрали традиционную когорту из 79 детей одного возраста и пола, половина из которых была с РАС, а другая половина служила нейротипичным контролем.

Первоначальное геномное тестирование микробиома выявило небольшие различия в бактериальном разнообразии между двумя группами. Между двумя группами было выявлено небольшое количество различий, но в целом они соответствовали тому, что было выявлено в предыдущем исследовании.

Следующим шагом было создание квазипарной когорты. Это включало объединение конкретных образцов РАС с контрольными образцами аналогичного метаболического фона. Как объясняют исследователи, «этот подход позволил нам преобразовать исходную групповую когорту в парную когорту, которая не только контролирует индивидуальное разнообразие, но и увеличивает статистическую мощность».

Это позволило исследователям выявить не только простые различия в популяциях бактерий, но и выявить основные метаболические различия между РАС и нейротипическими субъектами.

В ходе исследования было обнаружено пять специфических нарушений метаболических путей. Эти недостатки были связаны с процессами детоксикации, запускаемыми определенными ферментами, продуцируемыми кишечными бактериями. Исследователи предполагают, что дефицит детоксикации микробиома влияет на патогенез РАС.

«Одним из основных патологических проявлений РАС является дисфункция митохондрий, основных мишеней органических токсикантов из-за их липофильных свойств», — пишут исследователи. «Когда кишечная микробная детоксикация серьезно нарушена при РАС, большее количество токсичных веществ внешнего и внутреннего происхождения может попасть в кровоток и повредить митохондрии различных тканей. Таким образом, наше открытие нарушенной микробной детоксикации помогает объяснить, почему дети с РАС настолько уязвимы для токсинов окружающей среды, и предполагает, что нарушение микробной детоксикации может быть вовлечено в патогенез РАС».

Как и в большинстве исследований по этому вопросу, существует множество оговорок, ограничивающих более широкие выводы. Хотя работа действительно предлагает тщательное исследование, показывающее, что у субъектов с РАС может быть дефицит в путях детоксикации микробиома, любая причинная связь с началом или тяжестью РАС на данном этапе является лишь предположением. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить эту связь и выяснить, может ли регулирование микробиома вообще предотвратить развитие РАС.

«Нарушение микробной детоксикации коррелирует с клинической оценкой РАС и степенью митохондриальной дисфункции, одного из основных патологических изменений РАС, что убедительно свидетельствует о том, что нарушение микробной детоксикации глубоко вовлечено в патогенез РАС», — заключают исследователи.

«Такая ранее неизвестная защитная роль кишечных микробов предполагает потенциальные будущие терапевтические стратегии восстановления нарушенной микробной детоксикации для пациентов с РАС».

Новое исследование было опубликовано в журнале Science Advances.