Удаление аппендикса увеличивает риск болезни Альцгеймера

Болезнью Альцгеймера страдают более 55 миллионов человек во всем мире, и, по прогнозам, к 2050 году это число почти утроится. Долгое время считалось, что болезнь развивается в мозге:: медленное накопление токсичных белков, постепенная потеря нейронов, трагедия, которая разворачивается в сознании. Но новое междисциплинарное исследование, проведенное Сиднейским технологическим университетом и Массачусетской больницей общего профиля/Гарвардской медицинской школой, указывает на совершенно иную причину: кишечник.

В ходе одного из крупнейших в своем роде исследований с использованием многомодального машинного обучения с использованием искусственного интеллекта (ИИ), обученного на данных почти 10 000 человек, команда исследователей из Сиднейского технологического университета проанализировала более 120 повседневных факторов, включая диету, историю болезни, кишечные бактерии и образ жизни, чтобы определить, какие из них наиболее тесно связаны с риском развития болезни Альцгеймера. Результаты, опубликованные в журнале Болезнь Альцгеймера и деменция: диагностика, оценка и мониторинг заболеваний (Alzheimer’s & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring), могут привести к созданию системы искусственного интеллекта для использования в качестве недорогого инструмента скрининга на уровне сообщества.

Результаты исследования аппендикса, которые меняют картину

“Наиболее неожиданный результат исследования, пожалуй, оказался и одним из самых показательных”, – говорит доцент Каве Халилпур, соруководитель проекта и специалист по сложным социально-техническим системам в Институте визуализации Сиднейского технологического университета. “У людей, перенесших удаление аппендикса – одну из самых обычных хирургических процедур в мире, – был выявлен существенно повышенный риск развития болезни Альцгеймера, что стало одним из наиболее значимых факторов во всем анализе.

“Мы предполагаем, что он функционирует как резервуар полезных кишечных бактерий. Когда его удаляют, микробиом теряет ключевой механизм восстановления – способность восполнять здоровые микробные сообщества после болезни, инфекции или применения антибиотиков”, – говорит он.

С течением десятилетий это нарушение может усугубиться, в результате чего кишечник будет постепенно терять способность защищать мозг от воспалительных сигналов, связанных с нейродегенерацией.

“Это открытие особенно убедительно, поскольку оно указывает на то, что на долгосрочное здоровье мозга может формироваться под влиянием жизненного опыта в прошлом, оказывающего длительное воздействие на микробиом кишечника”, – говорит доктор, исследователь Таллат Джабин. “Оно меняет наше представление о риске развития болезни Альцгеймера, рассматривая его не как что-то, что появляется с возрастом, а как что-то, незаметно накапливающееся на протяжении всей жизни”.

Диета как движущая сила, а не просто сигнал

Рацион питания также оказался одним из самых сильных прогностических факторов риска развития болезни Альцгеймера, что подчеркивает роль повседневных привычек в формировании здоровья мозга.

“Исследование показало, что более информативными являются не отдельные питательные вещества, а общий режим питания”, – говорит Халилпур. “Рацион, богатый растительным белком, молочными продуктами, омега-3 жирными кислотами и цельными продуктами, неизменно снижает риск развития болезни Альцгеймера. В то время как рацион, в котором преобладают обработанные продукты, рафинированный сахар и насыщенные жиры, резко указывает на противоположный результат.

“Примечательно, что общие показатели рациона питания превзошли индивидуальные показатели питательных веществ, а это означает, что важен не какой-то один витамин или добавка, а совокупный ежедневный эффект питания человека на протяжении многих лет и десятилетий”.

“Вывод очень важен: если диета способствует нейродегенерации, она также может потенциально помочь ее предотвратить”, – говорит соавтор этого текущего проекта Ализоморроди, доцент Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы.

Ось кишечник-мозг: где все это взаимосвязано

Чтобы понять биологический механизм, лежащий в основе этих взаимосвязей, команда исследователей проанализировала данные о микробиоме кишечника участников из той же когорты. Они обнаружили последовательную и поразительную картину нарушения микробиоты у людей с болезнью Альцгеймера.

“Количество полезных бактерий, ответственных за выработку короткоцепочечных жирных кислот – соединений, которые поддерживают защитный барьер кишечника и активно подавляют нейровоспаление, – были значительно истощены”, – говорит доктор Фаезе Карими, руководитель проекта и старший преподаватель Школы компьютерных наук Сиднейском технологическом университете.

“Микробное разнообразие сократилось. На их месте сформировалась более воспалительная микробная среда, которая, по-видимому, способна посылать разрушительные сигналы по оси кишечник-мозг непосредственно в головной мозг”.

Это биологическая нить, связывающая результаты исследования воедино. Питание формирует микробиом кишечника. Микробиом постоянно взаимодействует с мозгом через ось кишечник-мозг. И когда это микробное сообщество нарушается, будь то из-за десятилетий неправильного питания, удаления аппендикса или других медицинских осложнений, мозг может лишиться одного из важнейших способов защиты от нейродегенеративных заболеваний.

Новый подход к профилактике

Что делает это исследование особенно важным, так это его значение для профилактики.

Карими отмечает, что в отличие от генетических факторов риска, выявленные в ходе исследования причины – это питание, здоровье кишечника, сердечно-сосудистые заболевания и перенесенные операции, на которые можно повлиять.

“Раннее выявление людей из группы повышенного риска, до появления каких-либо когнитивных симптомов, создает возможность принять меры: изменить рацион питания, провести терапию, направленную на микробиом, и улучшить контроль состояния сердечно-сосудистой системы. Когда болезнь Альцгеймера уже дала о себе знать, возможности для этого резко сужаются”, – говорит она.

“Чтобы проиллюстрировать практическое применение: представьте пожилого человека, которому удалили аппендицит из-за аппендицита, который большую часть своей жизни придерживался диеты с низким содержанием молочных продуктов и высоким содержанием сахара, и сегодня у него нет жалоб на память. Когда данные его обычной анкеты будут введены в модель ИИ, эти факторы покажут повышенный риск развития болезни Альцгеймера. Простое изменение рациона – больше растительного белка, рыбы, меньше сахара – может начать восстанавливать баланс микрофлоры кишечник, от которого зависит работа мозга.

“Следующим важным шагом станет дальнейшее подтверждение результатов с помощью долгосрочных исследований. Но направление имеющихся данных очевидно:болезнь Альцгеймера может начинаться вовсе не в головном мозге. Она может начаться незаметно и на несколько лет раньше, в кишечнике, под влиянием пищи, которую мы едим, бактерий, которые живут в нашем организме, и истории болезни, которую мы накапливаем на протяжении всей жизни”.