Микробиота кишечника оказалась способна провоцировать инсульт

Ученые из Пенсильванского университета медицинской школы Перельмана выяснили, что на формирование кавернозных гемангиом оказывает влияние состав кишечной микрофлоры. Им удалось идентифицировать рецептор, работа которого существенно влияет на образование гемангиом. Он называется TL4 и активируется липополисахаридами грамотрицательных бактерий. Блокирование этого рецептора или прием антибиотиков существенно снижают вероятность развития заболевания. Исследование опубликовано в Nature.

Кавернозные гемангиомы — скопление тонкостенных расширенных сосудов в мозге, появление которых может приводить к инсульту. Известно, что формирование таких гемангиом происходит вследствие нарушения работы специального белкового комплекса (CCM complex) в эндотелиальных клетках сосудов головного мозга, который подавляет сигнальный путь MEKK3—KLF2/4. Данная болезнь встречается, в среднем, один раз на сто-двести человек, и в восьмидесяти процентах случаев это спорадическое заболевание, возникающее у пожилых людей, а в остальных двадцати — наследственное. До сих пор не существовует эффективных медикаментозных средств, способных подавлять формирование гемангиом у таких больных.

В работе с мышами, также подверженными этому заболеванию, ученым удалось выяснить, что на возникновение гемангиом влияет активация рецепторов TLR4 в эндотелиальных клетках мозга. При удалении рецептора TL4 или при блокировании его функций вероятность формирования гемангиом у мышей резко снижалась.

Поскольку TL4 является рецептором к липополисахаридам грамотрицательных бактерий, ученые решили проверить, как влияет на возникновение гемангиом состав микробиома. Выяснилось, что содержание мышей в стерильных условиях, а также введение им антибиотика приводит к значительному снижению вероятности формирования гемангиом. Напротив, введение выращенным в лабораторных условиях резистентным мышам таких бактерий, как Bacteroides fragilis, у девяти из шестнадцати особей вызвало появление болезни. Также стимулировало развитие гемангиом и отдельное введение бактериальных липополисахаридов.

Это перекликается с данными, касающимися пациентов-людей, несущих мутацию в генах, кодирующих комплекс CCM. Некоторые из них страдают от кавернозных гемангиом, а некоторые нет, что предполагает наличие дополнительных факторов, влияющих на работу пути MEKK3—KLF2/4. Выяснилось, что у таких пациентов по-разному экспрессируется TL4 и его ко-рецептор CD14, что, по-видимому, и объясняет различия в подверженности заболеванию. У тех пациентов, у которых оказывалось больше рецепторов TL4 в эндотелиальных клетках, с большей вероятностью развивались гемангиомы.

Исследование микробиома в последнее время приобретает все большую популярность. Ряд исследований показал, что состав бактерий, живущие в организме человека и других животных, коррелирует с самыми неожиданными явлениями — со склонностью к шизофрении, с задержкой роста и, влияет, по-видимому, на продолжительность жизни. Новые данные, касающиеся влияния TL4 и микробиома на развитие кавернозных гемангиом, помогут в разработке лекарственных средств против этого заболевания — и необязательно будет искать методы безопасного для человека блокирования рецепторов, если нужного эффекта можно добиться за счет изменения бактериального состава кишечника.

Анна Казнадзей