Ученые из Германии обнаружили, что вещество, вырабатываемое кишечными бактериями, может влиять на иммунную реакцию и усиливать повреждение мозга после инсульта. Этот механизм исследователи изучили на мышах. У пациентов также нашли связь между способностью бактерий производить такое вещество и худшими исходами заболевания. Как кишечник участвует в реакции организма на инсульт и что открытие может означать для будущего лечения — в материале «Известий».

Исследование провела команда Института исследований инсульта и деменции при университетской клинике Мюнхена под руководством Коринн Бенакис. Тяжесть повреждения мозга при ишемическом инсульте во многом зависит от того, насколько быстро удается восстановить кровоснабжение. Но на дальнейшее состояние тканей влияет и иммунная реакция организма. Ученые решили выяснить, какую роль в ней могут играть вещества, которые производят кишечные бактерии.

Исследователи обнаружили, что у мышей с тяжелым инсультом становилось больше кишечных бактерий, способных вырабатывать индол. Это вещество образуется при переработке триптофана — аминокислоты, которая поступает с пищей.

Для такого превращения бактериям необходим ген tnaA. Он связан с производством фермента, позволяющего получать индол из триптофана. В экспериментах бактерии, вырабатывающие индол, ухудшали исход инсульта у мышей. Ученые установили, что вещество действует через рецептор AHR в дендритных клетках кишечника.

Дендритные клетки относятся к иммунной системе. Они воспринимают изменения в окружающей среде и помогают координировать реакцию других иммунных клеток. Рецептор AHR — белок, через который они могут отвечать на определенные химические сигналы, в том числе на вещества бактериального происхождения.

Таким образом, исследователи выявили связь между продуктом жизнедеятельности кишечных бактерий, поведением иммунных клеток и тяжестью повреждения мозга.

Чтобы проверить роль AHR, ученые отключили его именно в дендритных клетках. После этого мыши оказались лучше защищены от повреждения мозга. Изменилось и поведение самих клеток: они активнее перемещались из кишечника к мозговым оболочкам — тканям, окружающим мозг.

Ограничение работы AHR также сопровождалось увеличением числа регуляторных Т-клеток и уменьшением воспаления. Эти Т-клетки помогают сдерживать иммунную реакцию. Когда исследователи удаляли их, защитный эффект подавления AHR исчезал. Это позволило уточнить, какие участники иммунного ответа необходимы для обнаруженного эффекта.

«Мы обычно считаем инсульт повреждением, ограниченным мозгом, но наши результаты показывают, что кишечник может влиять на иммунный ответ на это повреждение», — рассказала исследователь Института исследований инсульта и деменции Роса Дельгадо Хименес.

Помимо опытов на животных, команда изучила образцы пациентов с ишемическим инсультом. Материалы предоставили исследовательские группы из Барселоны и Лозанны.

У людей большее содержание бактериального гена tnaA, необходимого для выработки индола, было связано с худшими функциональными исходами инсульта. Этот показатель отражает последствия заболевания для способностей человека и его самостоятельности.

Бактерии с таким геном также были более распространены у людей с ожирением и сахарным диабетом второго типа — состояниями, которые относятся к факторам риска инсульта.

Однако наблюдения за пациентами показывают связь между показателями. Они пока не доказывают, что индол ухудшает состояние человека через ту же последовательность иммунных изменений, которую ученые обнаружили у мышей.

«Нам еще предстоит определить, действует ли выявленный у мышей механизм и у пациентов», — подчеркнула Бенакис.

Следующий вопрос для исследователей — можно ли повлиять на состав кишечных микроорганизмов или вырабатываемые ими вещества так, чтобы изменить иммунную реакцию при инсульте.

Авторы рассматривают и возможность изучения профилактических подходов для людей с повышенным риском заболевания. Речь идет о том, чтобы заранее подготовить иммунную систему к более благоприятному ответу, если инсульт произойдет.

Пока это направление будущих исследований. Работа не установила способ изменения микрофлоры, который улучшал бы исход инсульта у людей, и не проверяла готовую профилактическую программу для пациентов. Ученым предстоит подтвердить механизм у человека, а затем выяснить, можно ли безопасно воздействовать на него и получить клиническую пользу.