Исследователи из Ульмского университета и Медицинского центра детской больницы Цинциннати выяснили, что пересадка кишечной микробиоты от молодых мышей пожилым животным способна частично обратить возрастные изменения кишечника. Работа опубликована в журнале Stem Cell Reports.
Ученые обнаружили, что после трансплантации микробиоты у старых мышей активизировались кишечные стволовые клетки, отвечающие за постоянное обновление слизистой оболочки кишечника. В результате ткани начали восстанавливаться быстрее, а кишечник лучше справлялся с повреждениями.
«С возрастом постоянное обновление тканей кишечника замедляется, из-за чего организм становится более уязвимым к заболеваниям кишечника», — объяснил молекулярный биолог Хартмут Гайгер.
Кишечный эпителий — внутренняя выстилка кишечника — постоянно обновляется благодаря работе стволовых клеток. Однако с возрастом активность этих клеток снижается, что ухудшает восстановление тканей и повышает риск воспалений и других нарушений.
Ранее ученые уже показали, что старение связано с ухудшением работы кишечных стволовых клеток. Также известно, что с возрастом меняется состав микробиоты кишечника. Теперь исследователи решили проверить, связаны ли эти процессы между собой.
Для эксперимента ученые пересаживали образцы кишечной микробиоты между молодыми и старыми мышами. После серии трансплантаций они изучили состояние кишечника животных.
У старых мышей эффект оказался выраженным: усилилась активность стволовых клеток и так называемого Wnt-сигналинга — молекулярного механизма, необходимого для регенерации тканей. Кроме того, кишечник быстрее восстанавливался после радиационного повреждения.
«Когда старую микробиоту заменяли молодой, стволовые клетки снова начинали производить новые ткани кишечника так, словно сами клетки стали моложе», — отметил соавтор исследования И Чжэн.
У молодых мышей после пересадки «старой» микробиоты изменения были гораздо слабее: работа кишечника оставалась относительно стабильной. По мнению авторов, это говорит о том, что стареющий кишечник гораздо чувствительнее к изменениям микробиома.
Неожиданным открытием стала роль бактерии Akkermansia. Обычно ее считают полезной: ранее исследования связывали ее с защитой от ожирения и улучшением метаболизма. Однако в кишечнике старых мышей повышенное количество Akkermansia, наоборот, подавляло Wnt-сигналинг и ухудшало работу стволовых клеток.
Авторы подчеркивают, что пока результаты получены только на мышах, а человеческий организм значительно сложнее. Тем не менее работа показывает, что возрастное ухудшение регенерации кишечника может быть обратимым.
По мнению исследователей, в будущем управление составом кишечной микробиоты может стать одним из способов поддержания здоровья кишечника и профилактики возрастных заболеваний.
Ранее у млекопитающих нашли скрытую способность отращивать новые конечности.