Сигналы из кишечника управляют молодостью мозга

Традиционно выделяют пять основных чувств, однако существует и интероцепция — способность мозга подсознательно воспринимать состояние внутренних органов. Главным каналом этой связи является блуждающий нерв, который соединяет кишечник с мозгом и передает данные, необходимые для регуляции когнитивных функций. Исследование показало, что именно сигналы от пищеварительной системы к мозгу защищают организм от потери памяти. С возрастом эта связь нарушается из-за снижения интероцептивной чувствительности, однако стимуляция определенных сенсорных нейронов в кишечнике позволила вернуть старым мышам когнитивные функции уровня молодых особей.

Ключевым фактором этих изменений оказался стареющий микробиом. Чтобы проверить его влияние на мозг, ученые пересадили микрофлору пожилых мышей молодым, после чего последние начали демонстрировать ухудшение памяти. Основным виновником была признана бактерия Parabacteroides goldsteinii. Механизм блокировки памяти запускается, когда стареющий микробиом вырабатывает избыток среднецепочечных жирных кислот. Эти молекулы активируют иммунные клетки в кишечнике, которые в ответ выбрасывают провоспалительную молекулу IL-1β. Данное вещество подавляет работу сенсорных нейронов блуждающего нерва, из-за чего критически важный сигнал не доходит до гиппокампа — центра формирования памяти в мозге.

Самым обнадеживающим результатом работы стала доказанная обратимость процесса. Ученые успешно протестировали несколько способов восстановления памяти у мышей, включая использование бактериофагов для подавления вредных микробов и прямую стимуляцию блуждающего нерва. Последняя проводилась в том числе с помощью агонистов рецепторов ГПП-1, которые по своему действию схожи с современными препаратами для снижения веса. Эти вмешательства позволили полностью устранить возрастные дефициты памяти у подопытных животных.

Хотя исследование проводилось на мышах, ученые видят в нем большой потенциал для медицины будущего. Уже известно, что люди, проходящие стимуляцию блуждающего нерва при лечении эпилепсии, часто сообщают об улучшении памяти. Это открытие доказывает, что процессы, которые мы привыкли называть старением мозга, могут контролироваться и корректироваться за пределами черепной коробки — через манипуляции с кишечником и его микрофлорой.