Нарушенные микробиомы кишечника обнаруживаются у пациентов с геморрагической болезнью головного мозга.

Новое исследование показывает, что у людей с редким генетическим заболеванием, вызывающим кровотечение в головном мозге, микробиомы кишечника отличаются от микробиомов без этого заболевания. Кроме того, именно молекулы, продуцируемые этим бактериальным дисбалансом, вызывают образование поражений в головном мозге этих пациентов.

Результаты являются первыми при любом сосудисто-нервном заболевании человека. Они имеют значение как для лечения заболевания, так и для изучения других нейроваскулярных заболеваний, на которые может повлиять микробиом кишечника человека.

Исследование было проведено исследователями из Медицинского университета Чикаго и опубликовано 27 мая в Nature Communications . Он исследовал кишечные бактерии пациентов с кавернозной ангиомой (КА), заболевание, при котором в головном мозге развиваются аномалии кровеносных сосудов, вызывающие инсульты, судороги, и серьезные неврологические осложнения.

Заболевание вызвано генетической мутацией в очаге поражения, которая может передаваться по наследству или возникает спорадически, а его тяжесть и течение сильно различаются среди пациентов.

Университет Чикаго является лидером в изучении этого заболевания. Он был признан центром передового опыта в области кавернозной ангиомы и занимается лечением пациентов с этим заболеванием со всего мира.

У исследователей были намеки на то, что на заболевание может повлиять микробиом кишечника:старший автор Иссам Авад, Доктор медицины, профессор нейрохирургии Джона Харпера Сили и директор отделения нейроваскулярной хирургии в UChicago Medicine, был партнером в предыдущем исследовании на мышах, которые показали, что клетки, выстилающие кровеносные сосуды головного мозга, реагировали на кишечные бактерии животных.

"Последствия этого были очень большими, - сказал он. - Но мы не знали, верна ли эта концепция уникального микробиома, способствующего развитию поражений, у людей ».

Выяснить, Исследователи из Калифорнийского университета в Чикаго, работающие с исследователями Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Университет Нью-Мексико, Пенсильванский университет, и группа поддержки пациентов Angioma Alliance - собрали образцы стула более чем у 120 пациентов с CA.

Затем образцы были проанализированы на предмет наличия бактерий и сравнены с образцами из общей популяции. Образцы CA показали значительно большее количество грамотрицательных бактерий и меньше грамположительных бактерий.

Исследователи идентифицировали комбинацию трех распространенных видов бактерий, относительное количество которых может отличить пациентов с CA от контрольных пациентов без поражений CA, с высокой чувствительностью и специфичностью.

Образцы CA также показали несбалансированную сеть бактерий, которая была гораздо более беспорядочной, чем бактериальная сеть населения в целом.

<цитата>

Пациенты с CA из всех разных мест сбора имели одинаковый отличительный микробиом, независимо от того, унаследовали ли они мутацию или имели спорадическое поражение, и независимо от количества поражений, которые у них были ».

Иссам Авад, доктор медицины, Старший автор исследования и директор отделения нейроваскулярной хирургии, Медицинский центр Чикагского университета

Исследователи также показали, что бактериальный дисбаланс у пациентов с ХА продуцирует молекулы липополисахаридов (ЛПС), которые проходят через кровоток в головной мозг и прикрепляются к слизистой оболочке кровеносных сосудов головного мозга, способствуя развитию поражения. "Все эти свидетельства указывали на микробиом как на причину поражений, а не как на следствие, "Сказал Авад.

Исследователи также собрали кровь у нескольких пациентов с CA и использовали передовое компьютерное машинное обучение для определения комбинации молекулярных сигналов, связанных с заболеванием. У пациентов с ХА были существенно разные биомаркеры крови, связанные с ЛПС, и воспалительные молекулы. Получился по сути умный, индивидуальный тест для каждого пациента CA.

"Анализируя комбинации бактерий и биомаркеры крови, мы смогли измерить, насколько агрессивным было заболевание у каждого пациента, "сказал Шон Польстер, Доктор медицины, резидент отделения нейрохирургии в UChicago Medicine и первый автор статьи. Польстер два года проучился в ординатуре по нейрохирургии, координируя исследования в различных учреждениях.

Исследователи начинают задумываться о том, как эти результаты влияют на лечение. Более ранние исследования на мышах показали, что у тех, кто получал эмульгаторы, которые часто используются в качестве консервантов в обработанных пищевых продуктах, было больше кровотечений в мозгу, вероятно, из-за того, что они нарушили бактериальную сеть кишечника. Теперь исследователи советуют пациентам избегать этих консервантов.

Хотя антибиотики и пробиотики могут показаться естественными курсами лечения, они могут изменить бактериальный баланс, что приведет к более серьезным проблемам. "Это сложнее, чем кажется, "сказал Авад.

Тем не мение, он говорит пациентам CA, у которых есть инфекции, вызванные грамотрицательными бактериями (например, инфекции мочевыводящих путей или простатит), немедленно лечить их, чтобы избежать новых потенциальных поражений мозга.

Исследователи также изучают, можно ли исследовать эту связь между микробиомом и мозгом при других заболеваниях. Уже, они показали, что те же гены и биомаркеры, участвующие в CA, также активны в человеческом мозге с возрастом. «Пациенты очень надеются, что мы над этим работаем, "Сказал Польстер.

• Перспективные исследователи для получения финансирования в рамках программы AGA Research Foundation Awards
• У хороших бактерий есть ниша в носу,