Ранее учёные уже доказывали существенную связь между кишечными бактериями и здоровьем мозга. В новом исследовании авторы рассмотрели влияние на мозг только одного метаболита, вырабатываемого одним семейством бактерий в кишечнике – Ruminococcaceae.
Команда исследователей, в которую вошли сотрудники Онкологического центра Брауна, Университета Луисвилла, Техасского университета, обнаружили, что метаболит изоамиламин (IAA), вырабатываемый бактериями в кишечнике, приводит к гибели нервных клеток и когнитивным нарушениям у мышей.
Было установлено, что с возрастом IAA становится всё более распространённым в кишечнике из-за присутствия большого количества Ruminococcaceae. Затем выяснилось, что этот метаболит может проходить через гематоэнцефалический барьер. Чтобы проследить его путь из кишечника в мозг, авторы разработали новую методику – модификацию электрофореза для отслеживания сдвигов подвижности ДНК, которые они назвали однонитевым гелевым сдвигом.
После они инкубировали ген, ответственный за восприятие и реакцию на старение у мышей (S100A8) с IAA. Было выявлено, что метаболит связывается с промоторной областью S100A8, что позволяет экспрессировать ген, что приводит к образованию апоптотических тел, которые приводят к гибели клеток.
Учёные кормили IAA молодых здоровых мышей и видели, что это приводит к потере когнитивных функций. После они блокировали выработку метаболита в кишечнике старых мышей – и их когнитивные функции улучшались.
Авторы говорят о необходимости дополнительного исследования, которое бы определило – приводит ли производство IAA в биоме кишечника человека также к когнитивным нарушениям. Если да, то поможет ли блокировка его производства в предотвращении когнитивных расстройств.