В оркестре стареющего мозга инструменты расстраиваются один за другим. Сосуды, доставляющие кислород, истончаются. Изоляция нервных волокон, как обмотка старых проводов, теряет плотность. Мастерская по рождению новых нейронов, расположенная в гиппокампе, замедляет конвейер. Дирижёр этого оркестра, как выяснилось, сидит не в голове, а в животе.
Когда микробный хор замолчал, мозг старых животных начал звучать чище. В коре выросла плотность кровеносных сосудов, а белок плотных контактов клаудин-5 укрепил фильтр между кровью и мозгом. В мозолистом теле появились новые олигодендроциты, которые заново обмотали нервные волокна миелином. В зубчатой извилине гиппокампа стволовые клетки проснулись и дали новых нейронов. Иммунные клетки мозга, микроглия, успокоились: площадь их активации и маркер фагоцитоза CD68 уменьшились.
Мыши, получившие блокаду эотаксина-1, меньше тревожились в открытом поле и лучше запоминали новые объекты. Это означает, что сигнал от кишечника к мозгу передаётся через кровь, а не через нервы, и один-единственный белок способен дирижировать целым оркестром клеточных изменений.
Раньше было неясно, можно ли, убрав микробиом у старого животного, обратить вспять сразу несколько признаков старения мозга, и какие молекулы при этом работают. Теперь ясно: можно, и ключевой посредник найден. Блокада эотаксина-1 или модуляция микробиома может стать основой терапии возрастного снижения памяти и, возможно, ранних стадий нейродегенерации. Осталось выяснить, какие именно бактерии запускают выработку этого белка, и можно ли добиться того же эффекта диетой или пробиотиками, не прибегая к антибиотикам.
Эотаксин-1 был впервые связан со старением мозга в 2011 году, когда его уровень в крови коррелировал с ухудшением памяти у людей, а введение этого белка молодым мышам ухудшало их нейрогенез. Теперь выясняется, что его источником может быть не только мозг, но и кишечник, где с возрастом накапливаются эозинофилы.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.