Исследователи раскрыли секретный механизм бактерий, который помогает заживлять слизистую оболочку ЖКТ. Открытие поможет создать точечное лекарство вместо тотального подавления иммунной системы.
Исследователи из Луисвиллского университета (США) совершили прорыв в понимании того, как продукты жизнедеятельности кишечных бактерий защищают слизистую оболочку ЖКТ. Они детально описали механизм, с помощью которого природное соединение уролитин А (UroA) помогает предотвращать повреждения и бороться с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), такими как болезнь Крона и язвенный колит. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
Проблема уязвимого кишечника
ВЗК страдают миллионы людей по всему миру. Болезнь разрушает защитный барьер кишечника, который в здоровом состоянии пропускает питательные вещества, но задерживает опасные бактерии и токсины. При патологии этот барьер истощается, что приводит к хроническому воспалению, сильным болям и системным осложнениям.
Команда под руководством доцента Венкатакришны Рао Джалы выяснила, что ключевую роль в восстановлении барьера играет метаболит уролитин А. Организм человека получает его благодаря кишечной микрофлоре, которая вырабатывает это вещество в процессе переваривания определенных продуктов — гранатов, грецких орехов и ягод.
Польза «вредных» сигналов
Ученые сфокусировались на белке AHR (арилгидрокарбоновом рецепторе), который считывает сигналы из окружающей среды, пищи и микробиома. Ранее было известно, что активация AHR некоторыми промышленными токсинами вызывает опасное воспаление. Однако новые данные доказывают: исход зависит от того, где именно и насколько сильно включается этот рецептор.
Эксперименты показали, что уролитин А избирательно активирует AHR непосредственно в эпителиальных клетках, выстилающих кишечник. Это точечное воздействие запускает внутриклеточный комплекс NLRP6 (инфламмасому). Обычно инфламмасомы ассоциируются с развитием тяжелых воспалительных реакций, но в данном сценарии они сыграли исключительно защитную роль.
Вместо разрушения тканей активация NLRP6 привела к умеренному выбросу сигнальных молекул, которые стимулировали заживление слизистой, укрепили барьер, усилили выработку защитной слизи и активировали противомикробную защиту.
Новая стратегия лечения
«Наше исследование доказывает, что далеко не все воспалительные пути вредны для организма, — пояснила ведущий автор работы Света Гхош. — В правильных клетках и при правильных условиях они критически важны для регенерации тканей».
Ученые подтвердили этот механизм в различных экспериментах, в том числе на клеточных культурах, выращенных в лаборатории мини-органах (органоиды), а также на образцах тканей, полученных от пациентов с ВЗК.
Открытие доказывает, что вместо агрессивного и массового подавления иммунной системы (что практикуется в медицине сейчас и несет много побочных эффектов) можно создавать таргетные препараты. Новая терапия будет точечно стимулировать естественные защитные пути в конкретных типах клеток, возвращая кишечнику здоровый баланс.