Кишечная микробиота и рассеянный склероз

Что такое микробиота и какую роль она играет

Кишечная микробиота — это совокупность микроорганизмов, постоянно обитающих на стенках кишечника [2]. Бактерии, грибы, вирусы и другие представители микромира желудочно-кишечного тракта выполняют множество важных функций [2]:

• участвуют в переваривании и ферментации пищи;
• помогают усваивать питательные вещества;
• синтезируют витамины;
• регулируют обменные процессы;
• поддерживают развитие эпителиальных клеток кишечника и целостность кишечного барьера;
• защищают от патогенов и воспалений [2].

Особого внимания заслуживает роль микробиоты в регуляции иммунной системы и развитии нейровоспаления [2, 3].

Влияние микробиоты на иммунитет и воспаление

В лимфоидной ткани кишечника сосредоточена большая часть иммунных клеток организма. Представители микробиома «знакомят» Т- и В-лимфоциты с различными антигенами и «обучают» их правильно реагировать на потенциальные угрозы [2–4].

В экспериментах установлено, что некоторые бактериальные белки по структуре похожи на белки миелина. Это может вызывать ошибочную активацию аутоиммунных Т-клеток, задействованных в развитии рассеянного склероза [5].

Кроме того, установлено, что микрофлора кишечника вырабатывает широкий спектр биологически активных молекул, способных модулировать иммунные и воспалительные реакции. Одной из ключевых групп таких метаболитов являются короткоцепочечные жирные кислоты (масляная, уксусная и пропионовая), которые образуются в толстой кишке в процессе бактериальной ферментации пищевых волокон [2, 3].

Предполагается, что короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) могут действовать в двух направлениях, подавляя или усиливая воспаление [2, 3]. Однако чаще всего проявляются противовоспалительные свойства, когда КЦЖК [2, 3]:

1. стимулируют развитие регуляторных иммунных клеток и снижают активность Т-лимфоцитов, участвующих в воспалительных реакциях;
2. подавляют выработку провоспалительных цитокинов — молекул, которые запускают и поддерживают воспаление;
3. усиливают выработку противовоспалительных цитокинов, сдерживающих воспалительные реакции [2, 3].

Противовоспалительные свойства наиболее выражены у масляной кислоты. Уксусная кислота, напротив, может проявлять провоспалительное действие [1, 2]. Таким образом, нарушение состава микрофлоры и смещение равновесия в сторону бактерий, активно вырабатывающих уксусную кислоту, может стимулировать развитие воспаления [1, 2].

Исследования выявляют у людей с РС характерные особенности кишечной микробиоты [6, 7]:

• снижение численности бактерий, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты;
• уменьшение уровня противовоспалительных КЦЖК, в первую очередь масляной и пропионовой кислот;
• увеличение количества бактерий, способных повреждать слизистую оболочку кишечника, вызывать ее воспаление и тем самым нарушать продукцию КЦЖК [6, 7].

Попадая в общий кровоток, короткоцепочечные жирные кислоты способны достигать головного мозга, преодолевать гематоэнцефалический барьер и проникать в нервную ткань. Таким образом, дисбиоз теоретически может создавать благоприятные условия для развития и поддержания нейровоспалительных процессов [1, 2].

Влияние нервной системы на кишечную микрофлору

Нервная система оказывает существенное влияние на состав и функциональную активность кишечной микробиоты. Это воздействие реализуется через несколько взаимосвязанных механизмов, включающих нейронную и гормональную регуляцию, а также модуляцию местного иммунного ответа [2, 4].

Регуляция моторики и секреции

Условия существования микрофлоры во многом определяются скоростью прохождения содержимого по кишечнику и интенсивностью его секреции. Нарушение моторики, проявляющееся запорами или диареей, изменяют время контакта пищи с бактериями, доступность питательных веществ и кислотность среды. Это может приводить к смещению состава микробиоты в сторону условно-патогенных или менее полезных бактерий [4].

Кровоток и проницаемость кишечной стенки

Адекватное кровоснабжение обеспечивает питание и метаболизм клеток кишечника, которые формируют слизистый слой и создают оптимальную среду для существования полезных микроорганизмов. Снижение кровотока или повышение проницаемости эпителия нарушают эти процессы, способствуют развитию микровоспаления и, как следствие, могут изменять состав микробиоты [4].

Иммунная активность слизистой

С помощью нейроэндокринных механизмов нервная система регулирует процессы в лимфоидной ткани кишечника. Вырабатываемые ею сигнальные молекулы воздействуют на иммунные клетки слизистой, влияя на их активность, включая выработку антител, цитокинов и противомикробных белков. Нарушение регуляции может приводить к дисбалансу иммунного контроля и способствовать развитию дисбиоза [4].

Таким образом, описанные механизмы позволяют предположить, что микробиота и рассеянный склероз тесно взаимосвязаны. С одной стороны, дисбиоз может поддерживать аутоиммунные процессы и создавать условия для развития РС. С другой стороны, поражение нервной системы может вызывать изменения в составе кишечной микрофлоры [2, 4, 6, 7].

Возникает вопрос: может ли целенаправленная коррекция микрофлоры разорвать порочный круг? Окончательного ответа пока нет, но исследования в этой области ведутся активно. В частности, изучается потенциальная возможность трансплантации пациентам с РС фекальной микробиоты от здоровых людей [3].

Уже получены данные о положительном влиянии диеты с высоким содержанием клетчатки, пробиотических продуктов, а также с ограничением простых углеводов, мяса и животных жиров. Предполагается, что такое питание способствует регуляции синтеза короткоцепочечных жирных кислот, что может влиять на иммунные и воспалительные реакции в организме [1–3]. Не исключено, что в скором будущем лечение рассеянного склероза будет включать обязательное оздоровление микрофлоры кишечника.