Согласно недавнему исследованию, бактериальный токсин в кишечнике, в частности, токсин эпсилон, вырабатываемый бактериями Clostridium perfringens в кишечном тракте, может быть ключевым фактором, влияющим на окружающую среду при рассеянном склерозе (РС).
После обнаружения токсина в более высоком содержании в образцах фекалий пациентов с рассеянным склерозом по сравнению со здоровыми людьми, ученые определили, что эпсилон способен вызывать симптомы рассеянного склероза у мышей, предрасположенных к заболеванию.
Действительно, по словам Тимоти Вартаняна, доктора медицинских наук, заведующего отделением рассеянного склероза и нейро-иммунологии в отделении неврологии медицинского центра Нью-Йорк-Пресвитериан / Вейл Корнелл, “эпсилон токсин действует на самой ранней стадии формирования поражения при РС”.
“Лечение, которое нейтрализует токсин эпсилон, может остановить активность нового заболевания у наших пациентов гораздо эффективнее, чем современные методы лечения, которые подавляют или модулируют иммунную систему”, — сказал Вартанян, также один из старших авторов исследования, в пресс-релизе Weill Cornell, добавив: “В ближайшей перспективе нами движет чувство срочности в предоставлении более эффективных и безопасных терапевтических средств людям с рассеянным склерозом”.
Исследование, “Эпсилон-продуцирующий токсин Clostridium perfringens колонизируйте кишечник с рассеянным склерозом, и токсин эпсилон преодолевает иммунную привилегию” был опубликован в Журнал клинических исследований.
Исследование бактериального токсина эпсилон при рассеянном склерозе
Микробиом кишечника, состоящий из совокупности микробов, живущих в кишечном тракте, в последние годы все чаще связан с рассеянным склерозом. Дисбаланс этих микробов, называемый дисбиозом кишечника, часто наблюдается у пациентов с рассеянным склерозом и был связан с более тяжелым заболеванием в доклинических моделях.
Для пациентов с генетической предрасположенностью к рассеянному склерозу, возможно, что изменения в микробиоме кишечника могут быть триггером окружающей среды, который в конечном итоге приводит к развитию заболевания. Тем не менее, конкретные бактерии, которые могут вызывать эту ассоциацию, не были обнаружены и были в центре внимания недавних исследований.
C. perfringens — это кишечная бактерия, которой люди широко подвергаются через домашних животных и источники пищи. Он высвобождает эпсилон токсин, известный как ETX, нейротоксин, который поражает клетки селективного гематоэнцефалического барьера (ГЭБ).
ГЭБ предотвращает попадание потенциально вредных веществ из кровотока в мозг. Нацеливаясь на свои клетки, ETX снижает целостность этого барьера, делая его более похожим на утечку веществ, которые он обычно не пропускает, таких как иммунные клетки, которые вызывают рассеянный склероз.
Таким образом, по мнению исследовательской группы, базирующейся в США, более высокое содержание продуцирующего ETX C. perfringens в кишечнике может быть причиной рассеянного склероза из-за окружающей среды.
В то время как другие исследования микробиома человека не смогли найти эту связь, возможно, предыдущие методы были недостаточно чувствительными для обнаружения бактерий, продуцирующих токсин, отметили они.
“В предыдущих исследованиях использовался метод, при котором вы могли видеть присутствующие там виды бактерий, но на самом деле вы не могли видеть токсин или некоторые из наиболее функционально значимых частей вида”, — сказал Кристофер Мейсон, доктор философии, профессор и содиректор Всемирной инициативы по количественному прогнозированию в Вейл Корнелл и один из старших авторов исследования.
Теперь команда исследовала образцы кала у пациентов с рассеянным склерозом и здоровых людей, используя более чувствительные методы обнаружения ДНК.
Таким образом, они обнаружили, что пациенты с РС значительно чаще переносят C. perfringens , продуцирующий ETX, чем их здоровые коллеги, и в большем количестве.
Клинические испытания, необходимые для изучения ETX у пациентов с рассеянным склерозом
Затем исследователи обратились к доклинической модели, в которой иммунная система мышей модифицируется, чтобы сделать их предрасположенными к рассеянному склерозу, но симптомы у животных развиваются только в том случае, если их также лечат токсином под названием коклюш, который также нацелен на ГЭБ и позволяет иммунным клеткам проникать в мозг.
Когда ученые заменили коклюш на ETX, они обнаружили, что токсин вызывал клинические признаки заболевания и приводил к демиелинизации в головном и спинном мозге, которая была более распространенной, чем при использовании коклюша, что лучше соответствовало распределению поражений, обычно наблюдаемому у пациентов с рассеянным склерозом.
Демиелинизация, прогрессирующая потеря вещества (миелина), которое окружает и защищает нервные клетки, является отличительной чертой рассеянного склероза.
ETX привел к проникновению иммунных клеток, которые обычно остаются в кровообращении и не попадают в мозг, если не нарушен ГЭБ. Он также индуцировал активность генов, участвующих в дисфункции ГЭБ.
По словам соавтора Грегори Ф. Зонненберга, доктора философии, также из Weill Cornell, исследование “продвигает более подходящую модель для изучения рассеянного склероза”, но также “определяет новую детерминанту микробного происхождения”, которая может повлиять на развитие рассеянного склероза.
В дополнение к роли ETX в начале рассеянного склероза, он также может быть задействован на протяжении всего течения заболевания.
ETX вырабатывается эпизодически, когда C. perfringens находится в фазе интенсивного роста. Исследователи отметили, что эти эпизоды могут коррелировать с периодами активности заболевания при рецидивирующе-ремиттирующем рассеянном склерозе.
“В рассеянном склерозе много загадок”, — сказал Вартанян. “Clostridium perfringens и эпсилон токсин могут объяснить многие из этих загадок”.
Тем не менее, для изучения их роли у пациентов с рассеянным склерозом потребуется клиническое испытание, “как и в случае с любым фактором окружающей среды”, — заключила команда.
