Вулф впервые увидела влияние иммунной системы на здоровье и рост клеток мозга при помощи исследования Т-клеток почти 10 лет назад. Но имелось и несколько исследований, которые обнаруживали связь, идущую от мозга к иммунной системе и вниз, в кишечник.

Нынешний эксперимент заключался в следующем. Учёные давали группе мышей достаточно антибиотиков для того, чтобы их кишечник почти полностью очистился от микроорганизмов. По сравнению со здоровыми животными мыши, оставшиеся без кишечной микрофлоры, гораздо хуже проходили тесты на память, а также у них значительно снизилась активность нейрогенеза (образование новых клеток мозга) в области гиппокампа, где, как уже известно, новые нервные клетки появляются на протяжении всей жизни. В это же время исследователи обнаружили у них ещё и более низкий уровень лейкоцитов (особенно моноцитов) с маркёром Ly6Chi в головном, костном мозге и крови. Поэтому исследователи решили проверить и тот факт, ответственен ли тип моноцитов с Ly6Chi за изменения в нейрогенезе и памяти.

Чтобы гипотезу подтвердить (или опровергнуть), учёные сравнили обычных мышей с теми, у кого имелись нормальная микрофлора, но низкий уровень моноцитов Ly6Chi либо по генетическим причинам, либо из-за воздействия антител, которые атакуют клетки Ly6Chi. В обоих случаях мыши с низким уровнем Ly6Chi продемонстрировали такие же показатели памяти и дефицита нейрогенеза, как и мыши, которые «потеряли» все бактерии кишечника. При этом, если исследователи восстанавливали уровень моноцитов Ly6Chi у мышей, получавших антибиотики, то память и активность нейрогенеза у них восстанавливались.

«Для нас это было впечатляющим моментом: найти эти Ly6Chi клетки, которые находятся где-то между «глубокой» периферией и «центральным» мозгом, и понять, что если вдруг что-то в микробиоме идёт не так, то они действует как элементы своеобразной связи», - отмечает Вулф.

К счастью, столь неприятные побочные эффекты антибиотиков можно исправить. У мышей, которые получали пробиотики или физическую нагрузку после приёма антибиотиков, восстановливались и память, и нейрогенез. Вулф признаётся, что масштабы действия этих препаратов на Ly6Chi клетки, нейрогенез и когнитивную сферу её впечатлили.

Но один такой положительный результат в эксперименте вызвал ещё больше вопросов о бактериях в кишечнике и связи между Ly6Chi и мозгом. В то время, как пробиотики помогли мышам восстановить память, фекальная трансплантация для восполнения здоровой кишечной микрофлоры не оказала совершенно никакого влияния.

В будущем исследователи надеются провести клинические испытания, которые более явно продемонстрируют, сможет ли лечение пробиотиками улучшить состояние пациентов с нейродегенеративными и психическими расстройствами.

«Мы смогли бы измерить показатели настроения, выраженность психических отклонений, состав микробиома и иммунную функцию клеток до и после пробиотического лечения», - замечает Вулф.