Влияние инфекций на здоровье мозга: новая роль Chlamydia pneumoniae
На протяжении многих лет учёные пытаются выяснить, как некоторые инфекции могут влиять на здоровье мозга, особенно при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера. Их интересовал вопрос: может ли обычный респираторный микроб Chlamydia pneumoniae (тип бактерий, обычно вызывающий инфекции лёгких) проникнуть в мозг и играть роль в развитии деменции? Повреждения слизистой оболочки носа, например, из-за ковыряния в носу, также могут повышать риск, ослабляя естественный барьер и облегчая бактериям доступ к мозгу.
Исследование учёных из Гриффитовского университета
Группа учёных под руководством доктора Дженни Экберг из Гриффитовского университета тщательно изучила этот вопрос. Их результаты опубликованы в журнале Scientific Reports, уважаемом издании, где публикуются научные открытия.
Команда обнаружила, что C. pneumoniae может быстро попасть в мозг, передвигаясь по нервам, которые связывают нос и мозг. Во время тестов на мышах учёные выяснили, что живые бактерии C. pneumoniae достигают мозга и обонятельной луковицы — важной области мозга, отвечающей за обработку запахов — в течение короткого времени после введения через нос. Этот быстрый путь был примечателен тем, что бактериям удалось достичь цели, не попадая в кровоток.
Также были обнаружены скопления бета-амилоида — липкого белка, который образует бляшки и связан с болезнью Альцгеймера — рядом с скоплениями бактерий. Повреждение слизистой оболочки носа усугубило инфекции в близлежащих нервах, но, похоже, не увеличило распространение вглубь мозга, что указывает на наличие сильных естественных защитных механизмов.
Исследование подчеркнуло, что повреждения слизистой оболочки носа значительно усиливают способность бактерий вторгаться в нервные пути. Это позволяет предположить, что повседневные действия, вызывающие незначительные повреждения носа, могут непреднамеренно повышать риск инфекций.
Связь с процессами, связанными с болезнью Альцгеймера
Любопытно, что одно из важных наблюдений заключалось в том, как инфекция, по-видимому, связана с процессами, характерными для болезни Альцгеймера. «Мы обнаружили, что Chlamydia pneumoniae может инфицировать и выживать внутри вспомогательных клеток нервной системы, называемых глиальными клетками, которые помогают защищать и поддерживать нервные клетки. Эта инфекция нарушает важные генетические процессы, вовлечённые в болезнь Альцгеймера», — объяснила доктор Экберг.
Глиальные клетки включают обонятельные вспомогательные клетки, которые помогают ощущать запах, шванновские клетки, которые помогают нервным сигналам распространяться быстрее, астроциты, которые обеспечивают нервные клетки питательными веществами, и микроглию, которая действует как иммунные клетки мозга. Они, по-видимому, позволяют бактериям сохраняться дольше, чем ожидалось.
Доктор Экберг и её команда также заметили, что инфекции могут вызывать не только воспаление, но и изменения в поведении генов и белков в мозге. Эти изменения могут быть связаны с заболеваниями, которые со временем повреждают мозг. Через несколько недель после заражения они наблюдали значительные сдвиги в работе важных мозговых путей.
«Инфекция вызвала стрессовые реакции внутри клеток, которые являются способами реакции клеток на угрозы, и химические дисбалансы, которые часто наблюдаются на ранних стадиях болезни Альцгеймера», — добавила доктор Экберг.
Выводы
Это исследование подчёркивает важную идею: некоторые бактерии могут влиять на здоровье мозга гораздо раньше и быстрее, чем многие предполагали. Хотя это исследование проводилось на мышах, оно отражает результаты исследований человеческого мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, в которых были обнаружены признаки C. pneumoniae.
В целом, результаты показывают, что нервы, связывающие нос с мозгом, могут действовать как неожиданный, но уязвимый вход для инфекций, которые могут способствовать развитию заболеваний мозга.
Ссылка на журнал
Chacko A., Delbaz A., Walkden H., Basu S., Armitage C.W., Eindorf T., Trim L.K., Miller E., West N.P., St John J.A., Beagley K.W., Ekberg J.A.K. «Chlamydia pneumoniae can infect the central nervous system via the olfactory and trigeminal nerves and contributes to Alzheimer’s disease risk.» Scientific Reports, 2022; 12:2759. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-06749-9
Об авторе
Доктор Дженни Экберг — ведущий нейробиолог, специализирующаяся на регенерации нервов, нейродегенеративных заболеваниях и взаимодействии микробов с нервной системой. Она работает в Гриффитовском университете в Австралии и занимает ключевые исследовательские должности в Институте здоровья Мензиса в Квинсленде и Институте Гриффита по разработке лекарств. Её работа посвящена пониманию того, как инфекции могут влиять на здоровье мозга, включая новаторские исследования того, как обычные бактерии могут проникать в мозг через носовые пути.