Новый анализ крови использует здоровье кишечника, чтобы помочь предсказать снижение когнитивных функций на несколько лет раньше

Для этого исследования ученые проанализировали образцы крови и стула 150 взрослых в возрасте 50 лет и старше. В исследование были включены как участники без каких-либо признаков когнитивных нарушений, так и участники с легкими когнитивными нарушениями (MCI), которые могут быть ранним признаком деменции, и участники с субъективными когнитивными нарушениями (SCI), которые представляют собой снижение когнитивных способностей, таких как память, о которых они сами сообщают.

С помощью образцов крови и стула ученые идентифицировали 33 ключевые молекулы, вырабатываемые кишечным микробиомом и пищей, а также бактерии, живущие в их кишечнике, называемые метаболитами микробного происхождения.

Используя машинное обучение на базе искусственного интеллекта, исследователи изучили различные комбинации этих химических веществ, чтобы увидеть, как разные комбинации могут помочь им отличить здоровых участников от людей с MCI или SCI.

Ученые сообщили, что даже у участников исследования, которые только начали замечать легкие изменения памяти, наблюдались явные изменения в кишечных бактериях и метаболитах, которые они выделяют в кровоток.

Используя всего шесть из обнаруженных метаболитов, модель искусственного интеллекта смогла классифицировать участников исследования на три определенные группы участников с точностью 79% и отличить здоровых взрослых от людей с MCI с точностью более 80%.

«Это добавляет веса растущим доказательствам того, что так называемая ось кишечник-мозг — коммуникационная сеть между нашей пищеварительной системой и мозгом — может играть важную роль в когнитивном старении», — говорит в пресс-релизе Дэвид Возур, доктор философии, доцент кафедры молекулярного питания Нориджской медицинской школы при Университете Восточной Англии и ведущий автор этого исследования.

«Если определенные кишечные бактерии или химические вещества, которые они производят, способствуют раннему ухудшению когнитивных функций, лечение, включающее диету, пробиотики, терапию на основе микробиома или персонализированное питание, однажды может стать частью стратегий профилактики деменции».
— Дэвид Возур, доктор философии

Так как же то, что происходит в нашей пищеварительной системе, может повлиять на здоровье нашего мозга?

«Кишечник и мозг связаны через так называемую ось микробиота-кишечник-мозг», — объяснила Маниша Парулекар, доктор медицинских наук, FACP, AGSF, CMD, директор отделения гериатрии в Медицинском центре Университета Хакенсака и содиректор Центра потери памяти и здоровья мозга в Медицинском центре Университета Хакенсака в Нью-Джерси. Медицинские новости сегодня.

«Бактерии в нашем кишечнике производят различные соединения или метаболиты из пищи, которую мы едим. Эти метаболиты могут попадать в кровоток и влиять на здоровье мозга», — сказала она.

«Анализ метаболитов и изменений микробиома кишечника дает возможность обнаружить ранние признаки снижения когнитивных функций, поскольку новые данные показывают, что микробиом кишечника важен для здоровья мозга через ось микробиота-кишечник-мозг, которая включает в себя метаболические, иммунные и нервные сигнальные пути», — сказал Питер Глибус, доктор медицинских наук, руководитель отдела неврологии и директор отделения когнитивной и поведенческой неврологии в Институте неврологии Маркуса, входящем в состав Baptist Health South Florida.

«Дисбактериоз кишечника может вызвать нейровоспаление, гематоэнцефалический барьер проблемы и повреждение нейронов, все это связано со снижением когнитивных функций и деменцией. Метаболиты, такие как индоксилсульфат, холин и соединения, полученные из триптофана, участвуют в важных процессах, таких как выработка нейротрансмиттеров, регуляция окислительного стресса и воспаление. Изменения их уровня могут указывать на ранние процессы заболевания, прежде чем появятся симптомы».
— Питер Глибус, доктор медицинских наук

«Кроме того, профилирование метаболитов и анализ микробиома можно проводить с использованием образцов крови и кала, что делает эти подходы менее инвазивными и более доступными, чем традиционные методы, такие как сканирование мозга или анализы спинномозговой жидкости», — добавил Глибус.

МНТ также поговорил об этом исследовании с Дунг Трином, доктором медицинских наук, терапевтом медицинской группы MemorialCare и главным врачом клиники здорового мозга в Ирвайне, Калифорния, который отметил, что его первой реакцией было то, что это многообещающее и биологически интересное исследование, но все еще на ранней стадии исследования.

Корреляция, а не причинно-следственная связь

«Это предполагает, что небольшая панель метаболитов крови, связанных с диетой и кишечным микробиомом, может помочь идентифицировать людей с очень ранними когнитивными изменениями, что интересно, потому что нам нужны менее инвазивные способы более раннего выявления риска. В то же время это было относительно небольшое поперечное исследование, поэтому оно показывает скорее связь, чем доказывает, что эти маркеры могут надежно предсказать, у кого разовьется деменция».
— Дунг Трин, доктор медицинских наук

Трин сказал, что следующим шагом в этом исследовании будет проверка этих результатов на более крупных и разнообразных группах пациентов, наблюдаемых с течением времени, чтобы мы могли увидеть, действительно ли эти закономерности метаболитов предсказывают будущее снижение когнитивных функций, а не просто отражают уже существующие различия.

«Я также хотел бы, чтобы результаты были воспроизведены в различных популяциях и сравнены напрямую с установленными биомаркерами крови Альцгеймера, чтобы понять, имеют ли они значимую ценность», — добавил он. «В конечном счете, эта область должна перейти к интервенционным исследованиям, чтобы определить, может ли воздействие на диету, обмен веществ или микробиом кишечника действительно помочь задержать или предотвратить ухудшение состояния».