Ученые раскрыли связь между кишечником и мозгом при болезни Альцгеймера с помощью рентгеновских лучей

Группа итальянских ученых из Института нанотехнологий в сотрудничестве с ESRF, европейским синхротроном в Гренобле, Франция, провела исследование, которое помогло понять, как рентгеновская микро- и нано-томография может пролить свет на процессы, связывающие нейроны кишечника с нейронами головного мозга и способствующие развитию болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Болезнь Альцгеймера: Неизученная угроза для мозга

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенным типом деменции, характеризующимся нейродегенеративными изменениями в мозге, такими как потеря синапсов, хроническое воспаление и гибель нейронов. В последние годы ученые обнаружили, что кишечник и мозг взаимодействуют через нейроны, расположенные в обоих органах. Дисфункция этой оси вызывает психические и неврологические расстройства, включая болезнь Альцгеймера.

Кишечная микробиота: Невидимый защитник мозга

Кишечная микробиота, состоящая из микроорганизмов, обитающих в кишечнике, играет ключевую роль в поддержании здоровья человека. Она влияет на функции мозга, когнитивные способности и поведение. Исследования показывают, что изменения в составе кишечной микробиоты могут способствовать возникновению и прогрессированию болезни Альцгеймера. Особенно опасным является дисбиоз — состояние, при котором происходит потеря микробного разнообразия, что приводит к преобладанию вредных бактерий, производящих токсичные метаболиты и способствующих воспалению.

Рентгеновская микро- и нано-томография: Новый взгляд на кишечник

Для изучения структурных и морфологических изменений в кишечнике без вмешательства в ткани ученые из Института нанотехнологий использовали нано- и микро-рентгеновскую фазово-контрастную томографию (XPCT). Этот метод позволяет получать высококачественные 3D-изображения мягких биологических тканей с минимальной подготовкой образца и без контрастных веществ.

Результаты экспериментов: Что изменилось в кишечнике при болезни Альцгеймера?

Исследования, проведенные в ESRF, показали значительные изменения в количестве и организации клеток в тканях кишечника у мышей с болезнью Альцгеймера. В частности, были обнаружены изменения в ворсинках и криптах кишечника, клеточные трансформации в панетальных и бокаловидных клетках, а также наличие телоцитов, нейронов, эритроцитов и секреции слизи бокаловидными клетками в полости кишечника. Все эти элементы играют важную роль в поддержании здоровья кишечника, пищеварении и защите слизистой оболочки от повреждений.

Перспективы исследований: Раннее выявление и новые методы лечения

Алессия Седола, научный сотрудник Института нанотехнологий, подчеркнула, что метод XPCT представляет собой прорыв в анализе кишечника и может сыграть ключевую роль в раннем выявлении и прогнозировании болезни Альцгеймера. Следующим шагом в исследовании будет изучение возможностей XPCT для понимания взаимодействия кишечника с центральной нервной системой.

Дальнейшие шаги: Изучение кишечной нервной системы

Команда ученых планирует исследовать кишечную нервную систему и ее роль в развитии болезни Альцгеймера. Понимание этих процессов может помочь определить новые терапевтические мишени и разработать инновационные методы лечения этого тяжелого заболевания.

Заключение

ESRF продолжит играть важную роль в исследованиях, направленных на борьбу с болезнью Альцгеймера. Ученые надеются на множество захватывающих открытий в ближайшие годы.

Литература:
Francesca Palermo et al, Investigating Gut Alterations in Alzheimer’s Disease: In-depth Analysis with Micro and Nano 3D X-Ray Phase Contrast Tomography, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr8511. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr8511

Запись Ученые раскрыли связь между кишечником и мозгом при болезни Альцгеймера с помощью рентгеновских лучей впервые появилась Medical Insider.