Итальянские ученые совместно с исследователями Европейского центра синхротронного излучения во Франции нашли новый метод изучения взаимосвязи изменений в кишечнике с болезнью Альцгеймера. Используя передовую рентгеновскую визуализацию, они зафиксировали детальные структурные изменения в кишечнике мышей, страдающих этим заболеванием. Их открытие опубликовано в Science Advances.
Болезнь Альцгеймера — наиболее распространенная форма деменции, которая приводит к утрате памяти, воспалению и постепенной гибели клеток мозга. В последние годы ученые находят все больше доказательств тесной связи между кишечником и центральной нервной системой. Нарушения в этом взаимодействии связывают с развитием неврологических заболеваний, в том числе с деменцией. Особая роль в этом процессе принадлежит микробиоте — огромному сообществу бактерий и микроорганизмов, живущих в кишечнике. Они регулируют пищеварение, иммунную защиту и даже состояние мозга. По мнению специалистов, дисбаланс кишечной микрофлоры может быть одним из факторов, способствующих прогрессированию болезни Альцгеймера.
При размножении вредоносных бактерий вырабатываются токсичные соединения, провоцирующие воспаление и ослабляющие барьерные функции организма. Существует гипотеза, что они способны проникать в кровоток и достигать мозга, но научных доказательств этому пока недостаточно. Чтобы детально изучить этот механизм, исследовательская группа применила инновационный метод рентгеновской визуализации — нано- и микрорентгеновскую фазово-контрастную томографию (XPCT). Она позволяет получать высокоточные трехмерные изображения мягких тканей без необходимости разрушать или модифицировать образцы.
Сканирование кишечных тканей мышей, проведенное на мощном ускорителе ESRF в Гренобле, выявило структурные изменения. Было зафиксировано изменение формы кишечных ворсинок, ответственных за всасывание питательных веществ, и крипт, поддерживающих состояние слизистой оболочки. Также обнаружены изменения в ключевых клетках кишечника, включая бокаловидные и Paneth-клетки, которые участвуют в защите от вредоносных микроорганизмов. Кроме того, ученые нашли нейроны и иммунные клетки в слизистой оболочке, что подтверждает тесную связь кишечника с мозгом.
По мнению исследователей, состояние органа может оказывать большее влияние на развитие болезни Альцгеймера, чем предполагалось ранее.