Распространенный тип воспалительного заболевания кишечника, связанный с токсичными бактериями

Открытие того, что токсин, вырабатываемый бактериями, обнаруженными в грязной воде, может способствовать развитию язвенного колита, может привести к появлению новых методов лечения этой формы ВЗК.

Токсин, вырабатываемый бактериями, которые содержатся в грязной воде, убивает иммунные клетки слизистой оболочки толстой кишки, а это означает, что у людей, кишечник которых заселен этими бактериями, гораздо выше риск развития заболевания, известного как язвенный колит.

К такому выводу пришла Сюэна Чжан из Нанкинского университета (Китай) и её коллеги в серии исследований, проведённых на людях и животных. Если это открытие подтвердится, это может привести к созданию новых методов лечения этого заболевания.

Реклама

Язвенный колит — один из двух основных видов воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). Он характеризуется воспалением слизистой оболочки толстой и прямой кишки. Периоды отсутствия симптомов обычно чередуются с обострениями. В наиболее тяжёлых случаях может потребоваться удаление толстой кишки.

Причины язвенного колита до сих пор неясны, но обычно его рассматривают как аутоиммунное заболевание со сложными экологическими и генетическими причинами. Чжан и её команда предположили, что определённую роль в его развитии могут играть иммунные клетки, известные как макрофаги.

Макрофаги присутствуют в большинстве тканей организма, где они уничтожают любые остатки пищи и бактерии, а также помогают регулировать местный иммунный ответ. Они могут подать сигнал тревоги, призывая больше иммунных клеток, вызывая воспаление, но, что особенно важно, они также могут подать сигнал отбоя, уменьшая воспаление.

В ткани толстой кишки, взятой у людей с язвенным колитом, исследователи обнаружили более низкий уровень резидентных макрофагов, чем у людей без этого заболевания. Они также показали, что уничтожение макрофагов в толстой кишке мышей делало их более восприимчивыми к колиту. Исследователи полагают, что потеря защиты, которую обычно обеспечивают макрофаги, приводит к повреждению и воспалению слизистой оболочки толстой кишки.

Но почему уровень макрофагов был ниже у людей с язвенным колитом? Проанализировав образцы фекальных бактерий, взятых у людей с этим заболеванием, команда обнаружила токсин под названием аэролизин, который, как оказалось, крайне повреждающе действует на макрофаги, но мало влияет на другие клетки кишечника.

Аэролизин продуцируется некоторыми штаммами бактерий рода Aeromonas, которые обычно встречаются в пресных и солоноватых водах. Исследователи называют эти штаммы МТБ (макрофагально-токсичными бактериями).

Когда исследователи намеренно заражали мышей МБТ, они становились более восприимчивыми к колиту. Однако если ген аэролизина удалялся из бактерий или токсин нейтрализовался антителами, мыши не становились более восприимчивыми к колиту.

Наконец, исследователи искали бактерии Aeromonas в образцах кала. Они обнаружили их у 72% из 79 человек с язвенным колитом, но только у 12% из 480 человек без этого заболевания. Этот тест не смог определить, являются ли эти бактерии МБТ и, следовательно, продуцируют ли они аэролизин.

В целом, исследования указывают на сложную картину. Не каждый случай язвенного колита может быть связан с МБТ, и у людей МБТ может присутствовать в кишечнике и без развития колита.

«Мы не можем сделать вывод, что МБТ — единственная причина язвенного колита», — говорит Чжан. «Постоянная инфекция МБТ может вызвать состояние гиперчувствительности в толстой кишке, но это не означает, что у каждого инфицированного человека разовьётся колит».

«В этом контексте возникновение колита, несомненно, обусловлено экологическими и генетическими факторами», — говорит она.

По словам Чжана, существует как минимум три потенциальных подхода к разработке новых методов лечения. Один из них — разработка препаратов, нейтрализующих токсин. Другой — разработка вакцин, воздействующих либо на сам токсин, либо на бактерии, которые его вырабатывают. Третий — использование вирусов, убивающих определённые бактерии (что называется фаговой терапией), для уничтожения бактерий, продуцирующих токсин.

«Есть веские доказательства того, что токсин МБТ нарушает иммунитет кишечника, истощая особые макрофаги в его тканях», — говорит Мартин Кригель из университетской клиники Мюнстера в Германии.

Он отмечает, что когда исследователи уничтожили все кишечные бактерии у мышей, а затем заразили их МБТ, животные не стали более восприимчивыми к колиту. Это предполагает, что другие, пока не идентифицированные бактерии, также играют свою роль.

«Тем не менее, это может быть важным, недостающим фактором в многоэтапном патогенезе язвенного колита, по крайней мере в Китае», — говорит Кригель.

Чжан и её команда теперь планируют провести более широкие эпидемиологические исследования, чтобы попытаться подтвердить связь между МБТ и язвенным колитом. Если инфекции МБТ действительно играют роль и становятся всё более распространёнными, это может помочь объяснить рост заболеваемости ВЗК.

Наука DOI: 10.1126/science.adz4712

Источник: www.newscientist.com