По мнению современных ученых, основной вклад в риск аутизма вносят гены, но недавнее исследование показало, что возможен еще один фактор – состав бактерий, населяющих кишечник. В эксперименте мыши, в кишечник которых были пересажены бактерии из пищеварительной системы людей с аутизмом, стали демонстрировать аутистические симптомы. По словам ученых, полученный результат не доказывает, что кишечные бактерии могут вызывать аутизм, но демонстрирует, что они могут способствовать появлению некоторых его признаков.
В последние годы был проведен ряд исследований, обнаруживших разницу в составе кишечных микробиомов у людей с аутизмом и без. Но в этих работах не было установлено, были ли эти различия причиной симптомов аутизма или же следствием этого заболевания. Одна из правдоподобных гипотез состоит в том, что метаболиты – вещества, образующиеся при бактериальном пищеварении – могут влиять на работу мозга.
Теперь микробиолог Саркис Мазманян (Sarkis Mazmanian) из Калифорнийского технологического института и его коллеги поместили образцы кала детей с аутизмом и без него в желудки лабораторных мышей, лишенных собственных кишечных микробиомов. Затем исследователи спарили мышей, колонизированных одними и теми же микробиомами, чтобы их потомство подвергалось воздействию множества человеческих бактерий на ранних стадиях развития. Затем ученые проверили этих мышат при помощи поведенческих тестов, обычно используемых для оценки аутистических симптомов у мышей (частота вокальных сигналов, частота контактов с другими особями, склонность к повторяющемуся поведению).
По сравнению с мышами, получившими кишечные бактерии от детей без аутизма, мыши с кишечным микробиомом аутистических детей были менее социальными и чаще демонстрировали повторяющееся поведение. У них было отмечено сниженное количество определенных видов бактерий. В мозге мышей анализ информационных молекул РНК в обеих группах выявил различия в сплайсинге – модификации генетического текста до его преобразования в белок. Это было отмечено у 560 генов, включая 52 гена, связанных с аутизмом. Авторы исследования подозревают, что продукты жизнедеятельности кишечных микробов могут каким-то образом влиять на формы белков, вырабатываемых в мозге, и тем самым изменять степени риска аутизма.
В ходе поисков выделяемых бактериями веществ различия между двумя группами мышей обнаружили в концентрации 27 метаболитов. В частности, у мышей, получивших бактерии от людей с аутизмом, был ниже уровень таурина и 5-аминовалериановой кислоты (5AV). Оба этих вещества известны тем, что связываются с нейронами и ингибируют их активность. Данное наблюдение согласуется с теорией о том, что в основе аутизма может лежать дисбаланс между возбуждающими и тормозными сигналами в мозге. В дополнительном эксперименте на другой линии мышей, имевших симптомы, напоминающие аутизм, было обнаружено, что добавление в их пищу таурина или 5AV приводит к активизации социального взаимодействия и уменьшению повторяющегося поведения.
Исследование опубликовано в журнале Cell.
