Udar niedokrwienny jest w skali światowej główną przyczyną długotrwałej niepełnosprawności. Jak sama nazwa wskazuje, udar ten występuje, gdy zostaje przerwany dopływ krwi do mózgu. Wywołuje to kaskadę stanów zapalnych, obumieranie neuronów i rozpad bariery krew-mózg. Obecne metody leczenia – rozpuszczanie zakrzepu (tromboliza), mechaniczne jego usuwanie (trombektomia mechaniczna) oraz podawanie leków przeciwpłytkowych - mogą przywrócić przepływ krwi, ale często nie zapobiegają wtórnym uszkodzeniom odległych narządów, w tym jelit.

Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk Medycznych i Uniwersytetu Medycyny Chińskiej w Pekinie odkryli nowe dowody na to, że polisacharyd pochodzący z tradycyjnego zioła leczniczego Huangqi (Astragalus membranaceus, po polsku traganek błoniasty) może chronić przed udarem niedokrwiennym. Traganek to jedna z najważniejszych roślin medycyny chińskiej i mongolskiej. Jest stosowana w leczeniu chorób przewlekłych, przy ogólnym osłabieniu, w celu zwiększenia sił witalnych oraz w utrzymaniu dobrego stanu zdrowia.

Polisacharyd z traganka (ASP) łagodzi uszkodzenia wywołane udarem mózgu poprzez modulację osi mikrobiota-jelita-mózg, czyli dwukierunkowej sieci komunikacji między mikrobami jelitowymi a mózgiem.

Coraz więcej dowodów wskazuje, że udar zaburza równowagę mikrobiologiczną jelit, podwyższając poziom lipopolisacharydu (LPS), cząsteczki zapalnej produkowanej przez bakterie Gram-ujemne. LPS przedostaje się przez osłabioną barierę jelitową do krwiobiegu, przenika do mózgu i tam nasila proces zapalny, pogarszając pierwotny uraz.

Wykorzystując mysi model niedrożności tętnicy mózgowej środkowej (MCAO), zespół badawczy pod kierownictwem profesora Jing Xu, profesora Shihuana Tanga i dr Yu Liu wykazał, że siedmiodniowa kuracja ASP znacząco zmniejszyła rozmiar obszaru niedokrwionego, poprawiła wyniki badań neurologicznych i zachowała neurony w sposób zależny od dawki ASP.

Aby zrozumieć, jak działa ASP, naukowcy połączyli transkryptomikę, farmakologię sieciową i eksperymenty molekularne. Ich analiza skupiła się na pojedynczej kaskadzie sygnałowej: LPS aktywuje receptor TLR4 i dalsze szlaki MAPK/NF-κB w jelicie grubym, napędzając stan zapalny i rozpad bariery jelitowej. Leczenie ASP zahamowało tę ścieżkę w wielu punktach i obniżyło poziom LPS w jelicie grubym, surowicy i mózgu.

Analizy metagenomiczne i metabolomiczne ujawniły przyczynę. ASP przekształcił zaburzony przez udar mikrobiom jelitowy, sprzyjając korzystnym bakteriom produkującym krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) mające działanie przeciwzapalne – zwłaszcza Anaerobutyricum i Caproiciproducens – oraz przywracając w kale poziom octanu, maślanu i innych SCFA, które które korzystnie wpłwają zarówno na barierę jelitową, jak i komórki odpornościowe mózgu.

Kiedy naukowcy wytępili bakterie jelitowe koktajlem antybiotyków o szerokim spektrum działania, ASP całkowicie utracił swoje działanie ochronne u myszy po udarze. Z kolei gdy myszom pozbawionym drobnoustrojów przeszczepiono mikrobiotę kałową pochodzącą od pacjentów z udarem niedokrwiennym, ASP ponownie zmniejszył obszar niedokrwionej tkanki, poprawił strukturę jelita grubego, złagodził stan zapalny i przywrócił zdrowe społeczności mikrobiologiczne – w tym te same rodzaje produkujące krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA).

Kliniczne znaczenie tego badania podkreślały wyniki pacjentów: poziom LPS w surowicy był istotnie podwyższony u 13 pacjentów z udarem niedokrwiennym włączonych do badania w porównaniu z 17 zdrowymi uczestnikami, co jest zgodne z wcześniejszymi doniesieniami klinicznymi łączącymi wysoki poziom LPS z gorszymi rokowaniami przy udarze.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/