Учёные обнаружили возможную связь между кишечными бактериями и возрастным ухудшением памяти

Исследователи выдвинули новую гипотезу, объясняющую снижение когнитивных способностей с возрастом. Если ранее основными причинами считались ухудшение кровоснабжения мозга, уменьшение его объёма и сбои в восстановлении нервной ткани, то теперь внимание учёных привлекли изменения в кишечной микрофлоре. Результаты работы опубликованы в журнале Nature. 

Эксперименты на лабораторных мышах показали, что один из видов бактерий, чаще встречающийся у пожилых животных, может негативно влиять на память. Как установили специалисты, микроорганизм выделяет вещества, способные нарушать передачу сигналов по нейронным путям, связывающим кишечник и мозг. В результате снижается активность участков мозга, отвечающих за обучение и запоминание.

В последние годы научное сообщество активно изучает так называемую ось «кишечник — мозг». Исследования показывают различия в составе микробиома у здоровых людей и пациентов с когнитивными нарушениями, включая болезнь Альцгеймера. Однако установить прямую причинно-следственную связь пока сложно, поскольку результаты научных работ нередко противоречат друг другу.

В новом эксперименте учёные изменяли микробиоту молодых мышей, подселяя к ним взрослых особей или вводя им кишечные бактерии пожилых животных. После этого проводились тесты на память, в которых оценивалась способность грызунов различать новые и знакомые предметы. Выяснилось, что молодые мыши с «возрастным» микробиомом демонстрировали более слабые когнитивные результаты. При этом применение антибиотиков частично восстанавливало показатели, что указывало на роль бактерий в ухудшении памяти.

Особый интерес исследователей вызвал вид микроорганизмов Parabacteroides goldsteinii. Когда животным с искусственно подавленной микрофлорой вводили только эту бактерию, у них отмечалось снижение способности к запоминанию. Дополнительные эксперименты показали, что микроорганизм выделяет среднецепочечные жирные кислоты, которые уменьшают активность блуждающего нерва — важного канала передачи сигналов между кишечником и мозгом. Одновременно снижалась активность гиппокампа — структуры, тесно связанной с обучением и памятью.

Учёные также установили, что эти жирные кислоты активируют рецептор GPR84 на клетках, участвующих в воспалительных процессах. Предполагается, что именно воспаление повреждает нервные пути. Когда исследователи блокировали этот рецептор или уменьшали число воспалительных клеток, негативное влияние микробиома на когнитивные функции ослабевало.

Кроме того, стимуляция блуждающего нерва определёнными соединениями, включая глюкагоноподобный пептид-1 и капсаицин — вещество, придающее остроту перцу чили, — улучшала память у пожилых животных. Тем не менее специалисты подчёркивают, что говорить о применении этих подходов у людей пока рано.

Авторы работы предполагают, что на мозг могут воздействовать и другие бактерии или молекулы, образующиеся в кишечнике. В настоящее время проводится исследование с участием людей, которое должно показать, связана ли численность Parabacteroides goldsteinii с сохранением когнитивных функций в пожилом возрасте. Учёные надеются, что изучение подобных механизмов поможет объяснить, почему одни люди сохраняют ясность ума даже в глубокой старости, тогда как у других признаки забывчивости появляются значительно раньше.

Читайте также: