Болезнь Альцгеймера: неожиданная причина найдена в кишечнике

Болезнь Альцгеймера долгое время считалась загадкой, скрытой в глубинах головного мозга. Но новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, переворачивает представления: причина может скрываться в кишечнике. Ученые выяснили, что всего одна молекула, производимая бактериями нашего микробиома, способна запускать в мозге изменения, ведущие к Альцгеймеру и деменции.

Эта молекула называется имидазол пропионат. Ее вырабатывают некоторые кишечные бактерии из гистидина — незаменимой аминокислоты, которую человек получает только с пищей. Гистидин содержится в белковых продуктах: мясе, рыбе, бобовых, яйцах. Полностью исключить его из рациона невозможно, а значит, нельзя просто диетой остановить производство опасного метаболита. Но решение есть, и о нем речь впереди.

Доказательства получены на людях и подтверждены на мышах. Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон проанализировали данные 1196 взрослых людей без симптомов деменции, наблюдавшихся в Висконсинском реестре профилактики болезни Альцгеймера. У участников с высокой концентрацией имидазол пропионата в плазме крови изначально были хуже память и мышление. За годы наблюдений именно у этой группы когнитивные функции снижались быстрее. Анализы также показали наличие биомаркеров, связанных с накоплением аномальных бета-амилоидных и тау-белков — главных виновников гибели нейронов при Альцгеймере.

Более того, исследователи нашли генетическую причину. Примерно у 43% участников обнаружилась вариация в ДНК на 12-й хромосоме. Эта особенность одновременно отвечает за повышенный уровень имидазол пропионата в крови и за предрасположенность к болезни Альцгеймера. Вероятно, из-за мутации почки хуже выводят вещество, и оно дольше циркулирует в организме, нанося больший вред сосудам и клеткам мозга.

Чтобы доказать причинно-следственную связь, ученые провели эксперимент на мышах. Регулярное введение имидазол пропионата здоровым грызунам привело к тем же последствиям, что и у людей: нарушилась работа защитного барьера между кровью и мозгом, а в нейронах началось опасное накопление тау-белка — классические изменения, типичные для Альцгеймера. Однако нашлась и точка опоры. Когда мышам вместе с имидазол пропионатом давали препараты, блокирующие фермент гликогенсинтазу-3β (ключевой регулятор в развитии болезни), разрушительный эффект молекулы полностью блокировался. Это доказывает, что вещество действует через конкретные биологические механизмы.

Начинается поиск лекарства. Запретить поступление незаменимой аминокислоты в организм нельзя, но можно блокировать ее негативный эффект. Ученые смотрят в сторону фармацевтического воздействия. По словам профессора бактериологии Федерико Рея, борьба с имидазол пропионатом может быть такой же, как с холестерином. Когда-то врачи просто советовали есть меньше жирного, но по-настоящему снижать холестерин стали статины — препараты, целенаправленно блокирующие его выработку. Сейчас перед учеными стоит задача найти «статины для имидазол пропионата» — ингибиторы, которые будут прицельно снижать уровень этого метаболита в крови или блокировать его производство определенными штаммами бактерий.

Это открытие дает медицине новую, осязаемую мишень. Вместо борьбы с уже накопившимися в мозге тау-белками и бета-амилоидом, когда гибель нейронов становится массовой и необратимой, врачи будущего смогут действовать на десятилетия раньше — на уровне кишечника, очищая кровь от невидимого бактериального токсина и сохраняя ясность ума до глубокой старости. Это весьма оптимистические прогнозы.