Бактерии кишечного микробиома влияют на формирование в головном мозге кавернозных мальформаций — скоплений расширенных кровеносных сосудов с тонкими стенками, которые могут стать причиной инсультов и судорог. Учёные из школы медицины Перельмана в университете Пенсильвании обнаружили, что изменения микробиома у таких больных может быть эффективной терапией цереброваскулярной патологии. Об этом говорит исследование, опубликованное в Nature.
Кавернозные мальформации (КМ) — болезнь, которая поражает одного из 100-200 человек. Она может присутствовать в двух формах. Первая носит случайный характер и встречается в 80% случаях, часто — у пожилых людей. Остальные 20% являются семейными формами и передаются по наследству.
В 2016 году в эндотелиальных клетках был обнаружен молекулярный механизм, который лежит в основе формирования КМ. В текущем исследовании специалисты выяснили, что этот механизм активируется TLR4 рецептором бактериальных молекул липополисахарида (ЛПС). Активация TLR4 на клетках эндотелия мозга значительно ускоряет формирование мальформаций. И наоборот, если удалить или ингибировать TLR4, их образование можно предотвратить.
Рецептор TLR4 в первую очередь реагирует на ЛПС грамотрицательных бактерий. Алан Тан, аспирант лаборатории Кана, предположил, что к формированию мальформаций могут привести бактерии микробиома кишечника. Чтобы проверить эту теорию, он проследил за их образованием у мышей. Одну группу разместили в стерильных условиях, другая получала антибиотики, уменьшающие количество бактерий в кишечнике. В обоих случаях формирование КМ резко сократилось, что показывает ключевую роль бактерий в патологии заболевания.
