Как кишечник связан с сердцем и мозгом: открытие биохимиков

Учёные из Германии нашли новую, весьма нетривиальную связь между кишечником, мозгом и сердцем, которая может раз и навсегда перевернуть наше понимание гипертонии. Свежие данные, опубликованные в журнале Circulation Research, показывают: молекула, которую производят бактерии кишечника, способна защищать сердце от жёсткости и нарушения работы путём прямого общения с мозгом. Если восстановить этот бактериальный продукт, возможно найти новый способ лечения высокого давления и связанных с этим сердечных проблем.

Гипертония – это не просто повышенное давление, а квинтэссенция многослойных драм между пищеварительной, нервной и сердечно-сосудистой системами. Когда давление растёт, сердечная мышца костенеет и забывает расслабляться между ударами – это называется диастолическая дисфункция. Такой процесс – один из ключевых виновников сердечной недостаточности, но вот что запускает эту цементацию сердца, точно никто не знал.

Команда во главе с д-ром Супансой Савамипак (Max Delbrück Center, Берлин) решила разобраться: какими химическими сигналами органы подают друг другу знаки SOS? Оказалось, в деле месят ложку дегтя микробы кишечника. Эксперименты проводили на личинках рыбок данио (зебрафиш) – они наполовину прозрачные, удобно смотреть, как сердце пляшет и кровь шастает. Лишили рыбок соли – и поехали: у них взлетело давление, а сердце стало жёстче.

Когда учёные изучили, кто живёт у рыбок в кишках после солевого стресса, выяснилось: многие полезные микробы исчезли, а особенно те, что превращают аминокислоту триптофан в молекулу индол-3-уксусной кислоты (ИУК, indole-3 acetic acid, IAA). Проверили, что если вырастить рыбок совсем без микробов (стерильными) – у них проблемы с давлением и сердцем были куда сильнее.

Дальше – свежее слово «масспектрометрия»: выяснили, что стресс у рыбок снижает уровень ИУК. А именно это вещество и работало как тормоз для нервной системы. Его не стало – и клетки мозга в ответ на давление начинают паниковать. Эти клетки называются «гипокретино-нейроны», и найдены они в гипоталамусе.

Когда же рыбкам вводили ИУК прямо в кишечник – давление и работа сердца выправлялись, даже под стрессом. И сердце не превращалось в камень.

Ответ на вопрос «почему?» пришёл из головного мозга рыбок: у гипокретино-нейронов обнаружили специальный рецептор – сенсор, который реагирует только на ИУК. Ввели вещество прямо в мозг – результату позавидует любой гипотоник, а если этот рецептор блокировать, эффект исчезает. То есть, именно этот маршрут спасает сердце от нервного беспредела.

Дошло до дела наблюдать за людьми. Взяли 194 молодых добровольца (97 с гипертонией и 97 здоровых), сравнили кровь и обнаружили: у гипертоников ИУК в разы меньше. Особенно ярко это проявилось у женщин – эх, гендерные особенности и здесь не подвели.

Правда, на радостях никто не рвётся прописывать добавки ИУК или триптофана каждому встречному. По словам исследователей, пока всё, что доказано для людей – это совпадение низкого уровня ИУК и высокого давления. Открытие принципиальное, но лечение – дело будущего. Для России и любого человека с гипертонией это – очередной повод задуматься о важности микробов и многосерийной драме внутри нас. А в лаборатории на очереди новые поиски: что ещё из микробных молекул умеет управлять нашими органами?

Исследование провели Bhakti I. Zakarauskas-Seth и коллеги.