Исследование на мышах предполагает, что инфицирование во время беременности повышенным уровнем цитокина IL-17a может вызвать изменения микробиома, которые вызывают у потомства аберрантные иммунные ответы.
Хотя многие люди с расстройствами аутистического спектра также испытывают необычное воспаление желудочно-кишечного тракта, ученые не установили, как эти состояния могут быть связаны. Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и Гарвардской медицинской школы, работая с моделями мышей, возможно, обнаружили связь: когда мать заражается во время беременности и ее иммунная система вырабатывает повышенные уровни молекулы интерлейкина-17a (IL-17a), это может не только изменить развитие мозга у ее плода, но также изменить ее микробиом таким образом, чтобы после рождения иммунная система новорожденного могла подготовиться к будущим воспалительным атакам.
В четырех исследованиях, начавшихся в 2016 году , соавторы исследования Глория Чой из Массачусетского технологического института и Джун Ху из Гарвардского университета проследили, как повышенный уровень IL-17a во время беременности воздействует на нейронные рецепторы в определенной области мозга плода, изменяя развитие цепи, что приводит к аутизму. -подобные поведенческие симптомы на моделях мышей. Их новое исследование, опубликованное 7 декабря 2021 года в журнале Immunity, показывает, как IL-17a может влиять на изменение траектории развития иммунной системы.
«Мы показали, что IL-17a, действующий на мозг плода, может вызывать аутизмоподобные поведенческие фенотипы, такие как социальный дефицит», — говорит Чой, доцент по развитию карьеры Марка Хаймана-младшего в Институте обучения и памяти Пикауэра и Департамента здравоохранения. Мозг и когнитивные науки в Массачусетском технологическом институте. «Теперь мы показываем, что тот же IL-17a у матерей, через изменения в микробиомном сообществе, вызывает сопутствующие симптомы, такие как праймированная иммунная система».
Исследователи предупреждают, что результаты исследования еще не подтверждены на людях, но они дают намек на то, что проблемы центральной нервной и иммунной системы у людей с расстройствами аутистического спектра имеют общий фактор окружающей среды: инфекция матери во время беременности.
«Не существовало механистического понимания того, почему у пациентов с расстройством психического развития нарушена регуляция иммунной системы», — говорит Ху, доцент иммунологии Гарвардской медицинской школы. «Мы связали эти разрозненные ссылки вместе. Возможно, причина в том, что они подверглись усилению воспаления во время беременности».
Юнха Ким и Донги Пайк из лаборатории Ху являются соавторами исследования.
Отслеживание времени
Исследовательская группа впервые подтвердила, что активация материнского иммунитета (МИА) приводит к повышенной восприимчивости к воспалению кишечника у потомства путем инъекции беременным мышам поли (I: C), вещества, имитирующего вирусную инфекцию. Их потомство, но не потомство матерей из здоровой контрольной группы, демонстрировало симптомы аутизма, как и ожидалось, а также воспаление кишечника при воздействии других воспалительных стимулов.
Хотя отклонения в развитии нервной системы, которые отслеживала команда, происходят, пока плод все еще находится в утробе матери, неясно, когда развились измененные иммунные реакции. Чтобы выяснить это, команда поменяла щенков мышей при рождении, чтобы те, кто родился у мам MIA, воспитывались контрольными мамами, а рожденные контрольными мамами — мамами MIA. Команда обнаружила, что щенки, рожденные от мам MIA, но выращенные контрольными мамами, демонстрировали симптомы аутизма, но не воспаление кишечника. Щенки, рожденные от контрольных матерей, но выращенные мамами MIA, не проявляли симптомов аутизма, но испытывали воспаление кишечника. Результаты показали, что в то время как развитие нервной системы изменяется до рождения, иммунный ответ изменяется после рождения.
Врачи и исследователи продолжают изучать связь между аутизмом и воспалением кишечника, выявляя интересные взаимосвязи. Некоторые специалисты считают, что нарушения в работе кишечника могут влиять на поведение и когнитивные функции у людей с аутизмом. Воспалительные процессы в кишечнике могут приводить к изменению микробиома, что, в свою очередь, может оказывать влияние на нейрохимические процессы в мозге.
Некоторые исследования показывают, что у детей с аутизмом часто наблюдаются проблемы с пищеварением, такие как запоры или диарея, что может указывать на наличие воспалительных заболеваний кишечника. Врачи подчеркивают важность комплексного подхода к лечению, который включает как медицинские, так и диетические меры. Однако, несмотря на растущий интерес к этой теме, необходимы дополнительные исследования для более глубокого понимания механизма взаимодействия между кишечником и аутизмом.
Опосредованный микробиомом молекулярный механизм
Тогда встал вопрос, каким образом мамы МВД оказывают послеродовое воздействие на щенков. Другие исследования показали, что материнский микробиом может влиять на развитие иммунной системы потомства. Чтобы проверить, было ли это так в модели MIA, исследователи изучили стул MIA и контрольных мышей и обнаружили, что разнообразие микробных сообществ значительно различается.
Читайте также:
Затем, чтобы определить, сыграли ли эти различия причинную роль, они вырастили новую группу мышей-самок в «свободной от микробов» среде, что означает, что они не переносят никаких микробов внутри или на своем теле. Затем ученые пересадили кал от MIA или контрольных мам этим стерильным мамам и скрестили их с самцами. В отличие от контрольной группы, у детенышей, рожденных от мам, перенесших стул с МИА, наблюдалось воспаление кишечника. Эти результаты показали, что измененный микробиом мам MIA приводит к иммунному примированию потомства.
Среди заметных различий, которые команда измерила в воспалительной реакции кишечника, было увеличение выработки IL-17a Т-клетками иммунной системы. IL-17a — это тот же цитокин, уровень которого повышается у мам с МИА. Когда ученые посмотрели на Т-клетки потомства, подвергшегося воздействию микробиома MIA, по сравнению с контрольным потомством, они обнаружили, что в потомстве MIA Т-клетки CD4 с большей вероятностью дифференцируются в клетки Th17, которые выделяют IL-17a.
Это побудило их взглянуть на возможные различия в том, как CD4 Т-клетки разных групп транскрибируют свои гены. Т-клетки CD4, подвергшиеся воздействию микробиома MIA, демонстрировали более высокую экспрессию генов активации Т-клеток, что позволяет предположить, что они были более примированы к Т-клеточно-зависимым иммунным ответам в ответ на инфекции.
«Таким образом, повышение уровня IL-17a у мам во время беременности приводит к склонности к выработке большего количества IL-17a у потомства при иммунной пробе», — говорит Чой.
- Установив, что иммунная система потомства может быть неправильно настроена из-за воздействия измененного микробиома матери, которая была инфицирована во время беременности, оставался вопрос, как этот микробиом вообще изменяется. Подозревая IL-17a, команда проверила действие антител, блокирующих цитокин.
- Когда они блокировали IL-17a у мам до активации иммунной системы, у их потомков в более позднем возрасте не наблюдалось воспаления кишечника. Это также подтвердилось, когда исследователи повторили эксперимент по трансплантации стула MIA здоровым мамам, на этот раз включая стул от MIA-мам с блокаторами IL-17a.
- Опять же, блокирование IL-17a на фоне материнской инфекции привело к созданию микробиома, который не ошибся в настройке иммунной системы потомства.
Мнения о связи аутизма и воспаления кишечника варьируются среди специалистов и родителей. Некоторые исследования указывают на то, что нарушения в кишечной флоре могут влиять на поведение и когнитивные функции детей с аутизмом. Родители нередко замечают улучшения в состоянии своих детей после изменения диеты или применения пробиотиков. Однако научные данные пока не дают однозначных ответов. Многие эксперты предостерегают от упрощенных выводов, подчеркивая, что аутизм — это сложное расстройство, и его причины могут быть многообразными. Важно продолжать исследования и учитывать индивидуальные особенности каждого ребенка, чтобы лучше понять эту связь и разработать эффективные подходы к лечению.
Долгосрочные вопросы
Ху сказал, что результаты подчеркивают, что воздействие окружающей среды во время беременности, такое как инфекция, может иметь долгосрочные последствия для здоровья потомства — проблема, которая всегда присутствовала, но может усугубиться пандемией Covid-19. По его словам, необходимы дальнейшие исследования для определения долгосрочного воздействия на детей, рожденных от матерей, инфицированных SARS-Cov-2.
Чой добавил, что возникающие связи между воспалением и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, также могут потребовать дальнейшего изучения, учитывая выводы команды о том, как материнская инфекция может приводить к усилению воспаления у потомства.
Помимо Чоя, Ху, Кима и Пайка, другими авторами статьи являются Рикардо Рамирес, Делани Биггс, Пак Ёнджун и Хо-Гын Квон.
Национальный исследовательский фонд Кореи, Фонд исследований нейроразвития Чонхо Кима, Инициатива исследования аутизма Фонда Саймонса, Национальные институты здравоохранения, Фонд исследований аутизма N of One и Фонд Берроуза Велкома предоставили финансирование для исследования.
-
Читайте также:
https://youtube.com/watch?v=zO5Q58Io4co
Вопрос-ответ
Как аутизм связан с кишечником?
У многих пациентов с аутизмом повышена проницаемость кишечника, что приводит к воспалению в кишечнике и нейронах и развитию нарушений, связанных с реакцией на повышенный стресс. Эти данные свидетельствуют о прочной взаимосвязи между кишечником и головным мозгом при РАС.
Какова связь между заболеваниями кишечника и аутизмом?
Воспалительное заболевание кишечника чаще встречается у пациентов с РАС . Отчеты родителей и растущее число исследований за последние 10–15 лет свидетельствуют о том, что дети с расстройством аутистического спектра (РАС), особенно с более тяжелым РАС, склонны к желудочно-кишечным расстройствам.
Что с пищеварением у аутистов?
Результаты исследования однозначно показали, что нарушения системы пищеварения при аутизме у детей наблюдаются в среднем в 4 раза чаще, чем среди обычных их сверстников. Анализ статистики за последнее десятилетие показал наличие взаимосвязи между нарушениями пищеварительной системы и аутизмом.
Какая бактерия вызывает аутизм?
Из биоматериала были выделены сульфатредуцирующие бактерии рода Desulfovibrio. Согласно предположению учёных Биологического института ТГУ, повышенное содержание таких микроорганизмов может отрицательно влиять на баланс железа в кишечнике детей с РАС.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите связь между диетой и состоянием кишечника. Некоторые исследования показывают, что определенные продукты могут усугублять воспаление. Рассмотрите возможность ведения пищевого дневника, чтобы отслеживать, какие продукты могут вызывать негативные реакции.
СОВЕТ №2
Обратитесь к специалисту по питанию или гастроэнтерологу. Они могут помочь вам разработать индивидуальный план питания, который будет способствовать улучшению состояния кишечника и, возможно, снижению симптомов аутизма.
СОВЕТ №3
Уделяйте внимание пробиотикам и пребиотикам. Эти вещества могут помочь восстановить баланс микрофлоры кишечника, что может положительно сказаться на общем состоянии здоровья и поведении. Обсудите с врачом возможность добавления пробиотиков в ваш рацион.
СОВЕТ №4
Следите за общим состоянием здоровья и психоэмоциональным состоянием. Воспаление кишечника может влиять на настроение и поведение. Регулярные занятия физической активностью, медитация и другие методы управления стрессом могут помочь улучшить общее самочувствие.
-
Читайте также:
