Отсутствие единственного вида бактерий в микрофлоре кишечника вызывает расстройства социального взаимодействия у мышей, сообщают в своей статье в Cell исследователи из Медицинского колледжа Бейлора (Baylor College of Medicine). Добавление этого вида обратно в кишечник значительно влияло на мышей и обращало некоторые из расстройств поведения, напоминающие симптомы человеческих расстройств аутического спектра (РАС).
Стимулом к проведению работы послужили эпидемиологические исследования, которые обнаружили, что если мать страдала ожирением во время беременности, то у детей повышается риск развития расстройств ЦНС, включая расстройства аутического спектра. К тому же некоторые люди с РАС так же сообщали о проблемах в желудочно-кишечном тракте. Мауро Коста-Маттьоли (Mauro Costa-Mattioli), нейробиолог Медицинского колледжа Бейлора, и его соавторы предположили, что с появлением работ о том, как диета может влиять на микробиом кишечника и как микробиом кишечника влияет на мозг, может быть установлена связь между этими фактами.
Для начала исследователи взяли 60 самок мышей и посадили их на диету с высоким содержанием жиров — аналог постоянного употребления фастфуда по нескольку раз в день. После рождения потомства мышата проводили с матерью до трёх недель, а затем переводились на нормальную диету. Через месяц после этого мышата демонстрировали расстройства поведения: проводили меньше времени со своими сверстниками и не выступали инициаторами социальных взаимодействий.
«Мы хотели посмотреть, будет ли разница в микробиоме между потомством матерей, сидевших на диете с высоким содержанием жиров и матерей, питавшихся нормально. Затем мы, секвенировав РНК, определили бактериальный состав микрофлоры их кишечника и обнаружили различие между микробиотой двух групп. — Говорит Шелли Баффингтон (Shelly Buffington), главный автор исследования — Различие было настолько чётким, что мы могли, глядя на состав микробиоты, сказать, страдает ли мышь расстройствами поведения или нет».
Мыши поедают экскременты друг друга, и это позволило с лёгкостью проверить, действительно ли различия микробиома связаны с различиями поведения. Подсадив мышь с расстройством поведения к нормальной мыши, учёные наблюдали полное восстановление микробиома и поведения в течение четырёх недель. Из этого учёные заключили, что один или более видов бактерий могут быть важны для нормального социального поведения.
Исследователи захотели найти определённый вид бактерии, влияющий на социальное поведение мышей. Было выяснено, что содержание Лактобациллы реутери (Lactobacillus reuteri, L. reuteri) в микробиоме мышей — потомков матерей, сидевших на высокожирной диете, уменьшено более чем в 9 раз. Учёные культивировали штамм L. reuteri, выделенный из человеческого грудного молока и затем добавили его в воду потомства мышей, сидевших на диете с высоким содержанием жиров. И было обнаружено, что социальное поведение мышей частично восстановилось, хотя и не полностью. К примеру, тревожность осталась. Также исследователи заметили, что L. reuteri способствовала выработке окситоцина, который известен своей важнейшей ролью в социальном поведении и связан с РАС у людей. Как говорит Коста-Маттьоли: «Мы обнаружили, что был недостаток потенциации в важнейшей области системы вознаграждения в ответ на социальное взаимодействие. В то время как у нормальных мышей всё было хорошо. Однако после пересадки L. reuteri мы заметили восстановление работы системы вознаграждения».
Исследователи верят, что их работа, в которой человеческая бактерия способствовала выработке окситоцина и исправляла социальное поведение у мышей, будет продолжена и развита в способы лечения людей.