Ученые, которые ищут доказательства участия кишечника в когнитивных расстройствах и проблемах с настроением, связанных с химиотерапией, проверяют свои теории с помощью сомнительной привычки грызунов: поедания фекалий.
Поскольку химиотерапия оказывает сильное воздействие на пищеварительную систему, вызывая диарею, тошноту и анорексию, исследователи из Университета штата Огайо изучают потенциальную роль кишечника в феномене «ментального тумана», известного как химиотерапия мозга.
«Возможно, часть того, почему раковые больные получают химиотерапию головного мозга, заключается в том, что кишечник изменился и по-другому разговаривает с мозгом», - сказала Леа Пайтер, доцент кафедры психиатрии и поведенческого здоровья и исследователь Института. для исследования поведенческой медицины в штате Огайо.
Чтобы проверить возможную взаимосвязь, лаборатория Пайтера изучает влияние химиотерапии на мышей, чьи кишки подвергались манипуляциям до лечения. Один эксперимент включает кормление мышей антибиотиками. Другой основан на копрофагии - универсальной практике среди мышей поедать свои собственные экскременты и экскременты своих соседей по комнате. По сути, мышам делают что-то вроде фекальной микробной трансплантации.
В новом исследовании Пайтер обнаружил, что содержание мышей, получавших химиотерапию, с необработанными мышами, показало явные признаки изменений кишечных бактерий всех животных. Мыши, получавшие химиотерапию, теряли меньше веса, если их содержали с необработанными мышами, а это означает, что употребление в пищу фекалий мышей, не получавших химиотерапию, изменило их кишечные бактерии и частично обратило вспять по крайней мере один побочный эффект химиотерапии.
Хотя какие-либо решения, скорее всего, появятся через несколько лет, цель исследования состоит в том, чтобы определить потенциальные способы помочь справиться с когнитивными проблемами и тревогой после химиотерапии.
Если мы обнаружим взаимосвязь между кишечным микробиомом и химиотерапией головного мозга, клиницисты смогут манипулировать кишечником пациентов с помощью пробиотиков или пребиотиков или иным образом изменить диету таким образом, чтобы стимулировать рост бактерий, которые, по-видимому, полезны для симптомов химиотерапии головного мозга, - сказал Питер.
Пайтер представил работу в среду (23 октября 2019 г.) на собрании Общества нейробиологов в Чикаго.
Мыши в этих исследованиях никогда не болели раком. Половина из них получает шесть инъекций химиотерапии в течение 11 дней, а контрольные мыши получают шесть инъекций плацебо.
В первом эксперименте всех мышей кормили обычным кормом с антибиотиками или без них перед тем, как пройти лечение химиотерапией или плацебо. Затем исследователи проверили животных на поведение и признаки воспаления, которые, как известно, сопровождают химиотерапию.
Мыши, которые получали антибиотики и химиотерапию, имели более высокие уровни белков в мозге, чем нелеченые мыши, которые сигнализировали о воспалении в областях, связанных с познанием и настроением. В тесте движения мыши, получавшие химиотерапию, двигались меньше, чем мыши, получавшие плацебо, что является ожидаемым признаком усталости. У мышей, получавших антибиотики и химиотерапию, усталость была более выраженной.
«Это говорит о том, что если вы испортите кишечник, а затем пройдете химиотерапию, усталость будет еще хуже», - сказал Пайтер, также участник Исследовательской программы по борьбе с раком в Комплексном онкологическом центре штата Огайо.
В следующем эксперименте Пайтер воспользовался наблюдением, сделанным учеными, которые являются частью растущего числа исследований связи между кишечником и мозгом: грызуны, содержащиеся вместе в клетках, как правило, имеют схожие характеристики кишечника и мозга, потому что они потреблять фекалии друг друга.
Модель была проста. В каждую клетку помещали по четыре мыши. В одной клетке находились мыши, получавшие химиотерапию, в другой - мыши, получавшие плацебо, а в третьей - по две мыши каждого типа.
«Учитывая, что какашки составляют всего 10 процентов от их потребления, мы не ожидали кардинальных изменений, но надеялись на незначительные изменения в зависимости от жилищных условий», - сказал Пайтер. «Наша гипотеза заключалась в том, что мыши с транспортным средством (плацебо) будут в порядке, мыши с химиотерапией будут больны, мыши с химиотерапией в смешанном содержании поправятся, питаясь здоровыми какашками, а ребятам с транспортными средствами станет хуже, поедая какашки с химиотерапией».
Измерения массы тела рассказали большую часть истории. Мыши, жившие вместе, получавшие плацебо, были самыми крупными и здоровыми, а мыши, получавшие химиотерапию, которые жили вместе, потеряли больше всего веса, что предполагает болезнь. Средний вес мышей, получавших плацебо и химиотерапию, живущих вместе, был ровно посередине.
Pyter продолжает исследования, в которых соотношение леченных и нелеченных мышей или наоборот составляет 3 к 1. Она также проводит параллельное клиническое исследование у пациентов с раком молочной железы, беря образцы кала, измеряя иммунный ответ и оценивая когнитивные функции с помощью опросников до, во время и после химиотерапевтического лечения.
«Во сне я брала у людей собственные микробы перед химиотерапией и возвращала им их собственный профиль во время химиотерапии», - сказала она. «Даже если бы это не облегчило симптомы химиотерапии головного мозга, если бы оно уменьшило тошноту и анорексию - любой из этих желудочно-кишечных симптомов - я был бы рад помочь».
Это исследование поддерживается грантом Национального института здравоохранения.