Исследователи из Луисвиллского университета обнаружили, каким образом природное вещество, вырабатываемое кишечными бактериями после переваривания некоторых продуктов питания, помогает защищать кишечник от повреждений. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Communications, могут открыть путь к созданию новых методов лечения воспалительных заболеваний кишечника.
Воспалительные заболевания кишечника, к которым относятся болезнь Крона и язвенный колит, затрагивают миллионы людей по всему миру. Эти заболевания сопровождаются хроническим воспалением и повреждением слизистой оболочки кишечника. В результате нарушается работа кишечного барьера, который в норме препятствует проникновению вредных микроорганизмов и токсинов в организм.
Авторы исследования сосредоточили внимание на веществе под названием уролитин А. Оно образуется под действием кишечных бактерий после переваривания гранатов, грецких орехов, ягод и некоторых других продуктов растительного происхождения.
Учёные выяснили, что уролитин А активирует особый белок-рецептор — арилуглеводородный рецептор (AHR), который играет роль своеобразного датчика сигналов, поступающих из окружающей среды, пищи и микробиома кишечника.
Ранее исследователям было известно, что активация этого рецептора может приводить как к вредным, так и к полезным последствиям. Однако механизм, определяющий разницу между ними, оставался неясным.
Новая работа показала, что решающее значение имеет тип клеток, в которых происходит активация рецептора. Уролитин А избирательно воздействует на эпителиальные клетки кишечника — клетки, формирующие защитный слой на его внутренней поверхности.
В этих клетках запускается работа так называемой инфламмасомы NLRP6 — молекулярного комплекса, который обычно связывают с воспалительными процессами. Однако исследование показало, что в данном случае система действует иначе.
Под влиянием уролитина А инфламмасома способствует выделению веществ, которые помогают восстанавливать повреждённую слизистую оболочку, укрепляют кишечный барьер, стимулируют выработку защитной слизи и усиливают противомикробную защиту. Вместо усиления воспаления запускаются механизмы восстановления тканей.
По словам ведущего автора исследования Светы Гхош, работа демонстрирует, что не все воспалительные сигнальные пути вредны для организма.
«При правильных условиях и в правильных клетках эти механизмы могут играть важнейшую роль в поддержании здоровья кишечника и восстановлении тканей», — отметила исследовательница.
Учёные подтвердили полученные результаты не только на клеточных моделях и органоидах, но и на образцах кишечной ткани пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. Во всех случаях уролитин А активировал один и тот же защитный механизм.
Авторы считают, что их открытие может изменить подход к лечению подобных заболеваний. Большинство современных препаратов подавляют иммунную систему в целом, что часто сопровождается побочными эффектами. Новый подход предполагает воздействие только на конкретные защитные механизмы в определённых типах клеток, сохраняя при этом нормальную работу иммунитета.
Руководитель исследования Венкатакришна Рао Джала отметил, что работа демонстрирует важную роль взаимодействия между питанием, кишечными бактериями и организмом человека.
По мнению учёных, дальнейшее изучение уролитина А и связанных с ним сигнальных путей может привести к разработке более точных и безопасных методов лечения воспалительных заболеваний кишечника, направленных не на подавление иммунного ответа, а на восстановление естественного баланса и защитных функций кишечника.
Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter