Кишечная микробиота укажет на сотрясение мозга

Сотрясения головного мозга вызывают изменения как в центральной нервной системе, так и в органах человека. Однако роль связи между мозгом и кишечной микробиотой в этих процессах не установлена. Новое исследование проливает свет на «отношение» кишечной микробиоты к сотрясениям, показывая, что в кишечнике тоже могут обнаруживаться явные признаки недавно перенесенной травмы. Подробности о воздействии черепно-мозговых травм на кишечные микроорганизмы опубликованы в журнале Brain, Behavior, & Immunity – Health.

Creditpublic domain


Сотрясение головного мозга и легкая черепно-мозговая травма (ЧМТ) доминируют в структуре черепно-мозгового травматизма. Причинами могут становиться как дорожно-транспортные происшествия, так и бытовые, спортивные, производственные травмы. Само сотрясение представляет собой сложный патофизиологический процесс, в основе которого лежат метаболические и ионные нарушения, сбои в выработке нейромедиаторов, а также нейровоспаление. 

Ускорение, передаваемое мягким тканям мозга в момент травмы, может привести к повреждению нервных клеток, но такие микроскопические клеточные катастрофы не видны при компьютерных или магнитно-резонансных томографиях, которые в большей степени способны обнаруживать более масштабные изменения в виде переломов черепа, кровоизлияний или отеков. Существуют и иные маркеры нейронального воспаления (такие как  S100β, Apo E протеин), содержание которых существенно изменяется после перенесенного сотрясения мозга. Однако их использование в качестве биомаркеров сотрясения имеет ограничения, поскольку белки обнаруживаются только в крайне низких концентрациях в плазме и быстро выводятся из организма.

В Хьюстонской больнице провели исследование, целью которого было найти новые биомаркеры сотрясения головного мозга в микробиоте кишечника. Взяв образцы крови, кала и слюны у 33 футболистов из Университета Райса, исследователи смогли изучить диагностический потенциал микробиоты кишечника.

1) Образцы слюны, кала и крови были собраны у спортсменов  (n = 33) в течение футбольного сезона. 2) Был выполнен неврологический осмотр варчом, транскраниальное ультразвуковое допплеровское сканирование, а также анализ специфичных белков крови. Бактериальную ДНК экстрагировали и проводили анализ секвенирования 16S рРНК. Credit: Sirena Soriano et al. / Brain, Behavior, & Immunity — Health 2022


Для того, чтобы оценить динамику изменений микробиоты у игроков с клинически верифицированным диагнозом сотрясения мозга, биологические образцы собирали в трех временных точках: в середине сезона, после окончания сезона и в межсезонье. Дополнительно собирали образцы непосредственно в течение 24-48 часов после диагностированного сотрясения мозга. В исследовании сотрясение определялось как травма, требующая медицинской помощи со стороны тренера или врача в соответствии с определением Американской национальной студенческой спортивной ассоциации (NCAA).

Результаты работы выявили изменения профилей микробиоты кишечника у спортсменов, перенесших сотрясение мозга в период футбольного сезона. Ученые указали на снижение количества двух видов бактерий  (E. rectale, иA. hadrus) после сотрясения мозга, обычно в изобилии обнаруживаемых в образцах здоровых людей. Также удалось установить связь между воспалительными белками, связанными с ЧМТ, и содержанием E. rectale в стуле.

Показательно, что изменения наблюдались не только у лиц с уже диагностированным сотрясением или легкой черепно-мозговой травмой, но и у здоровых испытуемых. Это, как предполагают ученые, может говорить о наличии бессимптомных сотрясений, которые удалось выявить, используя новый метод. 

Исследование показывает, что микробиота кишечника изменяется уже после однократного сотрясения мозга. Предполагается, что оценка видоспецифичных изменений микробиоты кишечника после сотрясения мозга может стать неплохим инструментом в диагностике и в будущем позволит разработать новую систему оценки и лечения сотрясений мозга.

ТекстСавва Запекин

Alterations to the gut microbiome after sport-related concussion in a collegiate football players cohort: A pilot study by Sirena Soriano et al. in Brain, Behavior, & Immunity — Health. Published May 2022.  https://doi.org/10.1016/j.bbih.2022.100438

https://doi.org/10.1016/j.bbih.2022.100438

Как питание не по часам влияет на микробиом

Исследователи из Медицинского колледжа Бэйлора обнаружили, что сбой циркадных ритмов у мыши может повлиять на функцию печени, реакцию организма на пищу, а также состав микробиоты…

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 46: микробиом и причина инсультов

Бактерии кишечного микробиома влияют на формирование в головном мозге кавернозных мальформаций — скоплений расширенных кровеносных сосудов с тонкими стенками, которые могут стать причиной инсультов и…

Аутизм и фекальная трансплантация: небольшое исследование

Небольшое исследование, проведённое неврологами из Университета Огайо, показывает, что детям с тяжёлыми формами аутизма может помочь… фекальная трансплантация. Причём, не только с желудочно-кишечными симптомами, но…

Бактерии-трудоголики изо рта вызывают мигрень

Ученые Калифорнийского университета  в Сан-Диего нашли связь между мигренями и количеством нитратвосстанавливающих бактерий, которые живут во рту пациентов. В работе, опубликованной в mSystems, анализируются результаты секвенирования генома…

В вине не только истина, но и жизнь для клеток мозга

Ученые выяснили, что компоненты красного вина, после «встречи» с микрофлорой кишечника, способны защищать клетки нервной системы. Результаты исследования опубликованы в Frontiers In Nutrition. Илл: StockVault.com…

В сосудистых аномалиях мозга «виноваты» бактерии кишечника

Американские исследователи выяснили, что образование одной из сосудистых аномалий мозговых сосудов – кавернозной ангиомы – может инициировать специфический микробиом кишечника. Интересно, что при этом разные…

Исследователи обнаружили кишечные бактерии, улучшающие память у шмелей

Команда исследователей из Китая, Великобритании и Финляндии обнаружила специфический вид кишечных бактерий у шмелей, связанный с улучшением памяти и когнитивных способностей. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Credit: public domain…