Микробиота кишечника является потенциальным фактором окружающей среды, влияющим на развитие рассеянного склероза (РС). Мы и другие продемонстрировали, что пациенты с рассеянным склерозом и здоровые люди имеют разные микробиомы кишечника. Однако патогенетическая значимость этих различий остается неясной. Ранее мы показали, что бактерии, метаболизирующие изофлавоны, менее многочисленны у пациентов с РС, предполагая, что бактерии, метаболизирующие изофлавоны, могут обеспечивать защиту от РС. Здесь, используя мышиную модель рассеянного склероза, мы сообщаем, что изофлавоновая диета обеспечивает защиту от болезней, которые зависят от присутствия бактерий, метаболизирующих изофлавоны, и их метаболитного эквола. Примечательно, что состав микробиома кишечника мышей, получавших изофлавоновую диету, демонстрировал параллели со здоровыми донорами-людьми, тогда как состав у тех, кто получал диету без изофлавонов, демонстрировал параллели с пациентами с РС. В совокупности наше исследование предоставляет доказательства того, что микробные изменения кишечника, вызванные диетой, уменьшают тяжесть заболевания и могут способствовать патогенезу рассеянного склероза.
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Изофлавоновая диета улучшает EAE на нескольких моделях мышей.
У пациентов с РС наблюдается пониженное количество кишечных бактерий, способных метаболизировать изофлавоны, что позволяет предположить, что неспособность переваривать эти соединения может способствовать или усугублять заболевание. В соответствии с этим, распространенность рассеянного склероза является низкой в странах, граждане которых потребляют большое количество изофлавонов (от 10 до 30 мг / день), таких как Китай и Япония, по сравнению с западными странами, где потребление изофлавонов намного ниже (от 0,1 до 1 мг. / сутки). Таким образом, мы предположили, что потребление диеты, богатой изофлавонами, обеспечит защиту от аутоиммунного воспаления в ЦНС, тем самым изменяя течение EAE. Чтобы решить эту проблему, мы поместили самок мышей C57BL / 6J на диету, содержащую изофлавоны или одну из них с недостатком изофлавонов, в течение 6 недель, а затем индуцировали ЕАЕ с использованием эпитопа гликопротеина миелиновых олигодендроцитов (MOG), пептида MOG 35-55, эмульгированного в полном адъюванте Фрейнда (CFA; MOG 35-55 / CFA) ( рис. 1A и таблица S1). Мыши, получавшие диету без изофлавонов, демонстрировали устойчивое и тяжелое течение болезни, тогда как у мышей, которые потребляли диету, содержащую изофлавоны, оно значительно уменьшалось ( рис. 1B).). Кроме того, клиническое заболевание EAE сравнивалось с мышами, получавшими «нормальный корм» — стандартную пищу для мышей, доступную в Университете Айовы, которая содержит умеренные уровни изофлавонов (см. Материалы и методы). Мыши, получавшие нормальный корм, демонстрируют промежуточный фенотип ЕАЕ между мышами, получавшими изофлавон или диету без изофлавонов ( рис. 1, A и B ), хотя частота возникновения EAE была одинаковой во всех диетических группах ( рис. 1C ). Кроме того, гистологическое исследование срезов спинного мозга после иммунизации показало, что инфильтраты воспалительных клеток были увеличены у мышей, получавших диету без изофлавонов, тогда как только минимальные инфильтраты наблюдались у мышей, получавших изофлавоны ( рис. 1D ).
Популяционные исследования показывают, что люди с аллелем HLA-DR2 демонстрируют повышенную частоту рассеянного склероза. Поэтому мы стремились определить влияние изофлавоновой диеты на трансгенных самок мышей AE ° .DR2, которые экспрессируют человеческий HLA-DR2 на отрицательном фоне класса II главного комплекса гистосовместимости (MHC). Эта модель мыши позволяет нам исследовать EAE у мыши, которая более точно имитирует человеческий РС. Используя тот же экспериментальный план, что и для мышей C57BL / 6J, мы наблюдали снижение тяжести EAE у мышей AE ° .DR2 на изофлавоновой диете по сравнению с мышами, соблюдающими диету без изофлавонов, несмотря на тот факт, что ответ на антиген MOG несколько уменьшается в этой модели ( рис. 1E). Учитывая, что 85% пациентов с РС демонстрируют ремиттирующую форму заболевания, мы также хотели определить влияние изофлавоновой диеты в этом контексте. Поэтому мы использовали самок мышей SJL / J, у которых развивается рецидивирующе-ремиттирующая картина заболевания при введении эпитопа протеолипидного белка миелина (PLP), PLP 139-151 , пептида, эмульгированного в CFA для индукции EAE. Подобно другим протестированным моделям, мы обнаружили, что мыши, соблюдающие изофлавоновую диету, также проявляют легкое заболевание по сравнению с мышами, соблюдающими диету без изофлавонов ( рис. 1F ). Таким образом, на нескольких моделях аутоиммунного воспаления в ЦНС наши результаты демонстрируют, что присутствие изофлавонов в рационе значительно снижает тяжесть заболевания EAE.
Источник полная версия статьи advances.sciencemag.org/content/7/28/eabd4595
