LPS: Зажигательное устройство
Если бы существовал одушевленный биологический злодей, который «включает» воспалительный процесс в организме человека, это был бы липополисахарид (LPS). Эта макромолекула, состоящая из липида (жира), соединенного с полисахаридом, — основной компонент клеточной стенки определенной группы бактерий. Помимо того что LPS обеспечивает структурную целостность бактерий, эти молекулы также защищают бактерии от разрушения под воздействием солей желчных кислот из желчного пузыря. Бактерии, защищенные LPS, называются грамотрицательными — это класс бактерий, которые не окрашиваются кристаллическим фиолетовым при окрашивании по методу Грама[13]. Грамотрицательные бактерии преобладают в кишечнике, составляя от 50 до 70 % его микрофлоры. Давно известно, что молекулы LPS (они классифицируются как «эндотоксины», то есть токсины, которые продуцируются бактериями) вызывают серьезную воспалительную реакцию в организме животных, если им удается попасть в ток крови.
Липополисахарид используется в лабораторных исследованиях для немедленного создания воспалительного процесса. В силу своей способности быстро активировать «кнопку» воспалительной реакции в организме LPS применяется в ходе исследований на животных при изучении таких разнообразных состояний, как болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, воспалительные болезни кишечника, разные типы диабета, болезнь Паркинсона, амиотрофический латеральный склероз, ревматоидный артрит, волчанка, депрессия и даже аутизм. Такая способность LPS позволяет исследователям изучать эти заболевания, а также их взаимосвязь с воспалительным процессом. Результаты исследований с участием людей показывают, что повышенные маркеры LPS наблюдаются во многих из этих состояний.
В обычных условиях попадание LPS в ток крови блокируется плотными контактами в межклеточном пространстве оболочки кишечника. Однако, как вы можете представить, при нарушении плотных контактов оболочка кишечника становится легкопроницаемой, LPS попадает в ток крови и может вызывать воспалительный процесс, нанеся вред организму. Таким образом, уровень LPS в крови выступает показателем не только воспалительного процесса в целом, но и синдрома повышенной проницаемости кишечника.
В ходе одного из исследований по теме LPS, которое привело к наиболее тревожащим результатам, аспирантка Мариэль Сюзанна Кан и ее коллеги из Техасского христианского университета показали, что инъекция LPS подопытным животным (введенная в тело, а не в мозг) приводит к значительным нарушениям обучения{77}. Кроме того, у этих животных повышался уровень бета-амилоида в гиппокампе — центре памяти головного мозга. Бета-амилоид — это пептид, который считается одним из основных факторов, провоцирующих болезнь Альцгеймера. Сегодня ученые ищут способы уменьшить продуцирование бета-амилоида в мозге или даже предотвратить его формирование.
Подведем итог: повышенный уровень LPS в крови может выступать значительным фактором повышения уровня бета-амилоида в головном мозге — одной из характеристик болезни Альцгеймера. Согласно результатам других исследований, мыши, получившие инъекции LPS в область живота, впоследствии испытывали серьезные проблемы с памятью{78},{79}. Также было доказано, что LPS снижает уровень BDNF{80}. Более того, сегодня есть свидетельства того, что уровень LPS в плазме крови у пациентов с диагнозом «болезнь Альцгеймера» в три раза превышает соответствующий показатель у здоровых участников контрольной группы{81}. Это весьма важная информация, которая в очередной раз подтверждает наличие взаимосвязи между состоянием микрофлоры кишечника и головным мозгом, а также влияние воспалительного процесса и проницаемости оболочки кишечника. Само собой разумеется, что LPS присутствует в кишечнике любого человека, поскольку это важный структурный компонент многих бактерий, составляющих микрофлору кишечника. Однако нельзя воспринимать как данное, что она может оказаться в токе крови, где может быть весьма деструктивной.
Амиотрофический латеральный склероз (АЛС), известный также как болезнь Лу Герига, — смертельная болезнь, против которой не существует лекарственных препаратов, кроме одного (дающего весьма скромный эффект), одобренного Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США. От этого заболевания страдают около 30 тысяч американцев.
Сегодня исследователи изучают роль LPS и проницаемости кишечника в развитии и протекании этого заболевания. У пациентов с диагнозом АЛС наблюдается более высокий уровень LPS в плазме крови, и показатель этого уровня прямо коррелирует с тяжестью заболевания. Эти новые данные заставили некоторых специалистов задаться вопросом: что если основной возбудитель АЛС находится не в головном или спинном мозге, а в кишечнике? Иными словами, что если все эти годы ученые искали причину совсем не там? Свидетельства против LPS и вызываемого им воспалительного процесса настолько убедительны, что ученые из Университета Сан-Франциско сделали заключение, что эти данные могут обозначать «новые цели для терапевтического воздействия при работе с пациентами с диагнозом АЛС»{82}.
Еще один пример, демонстрирующий эффект LPS: доктор Кристофер Форсайт с коллегами из Медицинского центра Университета Раш в Чикаго исследовали LPS и синдром повышенной проницаемости кишечника с точки зрения болезни Паркинсона и обнаружили прямую корреляцию{83}. У пациентов с диагнозом «болезнь Паркинсона» наблюдался гораздо более высокий показатель уровня LPS, чем у здоровых участников контрольной группы. В следующей главе мы рассмотрим последние научные данные по теме депрессии, согласно которым повышенный уровень LPS указывается в числе первых возможных факторов в провоцировании развития аффективных расстройств.
