Бактерії і триптофан допомагають придушити запалення в ЖКТ

Молекула амінокислоти триптофану.

Поєднання бактерій, що в нормі мешкають в кишечнику, і багатої білками дієти створює більш толерантну і менш схильну до розвитку запальних процесів імунну систему. Такого висновку дійшли автори нового дослідження, проведеного на мишах, але що дає надію людям, які страждають на запальні захворювання кишківника.

Імунні клітини постійно «патрулюють» ЖКТ у пошуках хвороботворних мікробів, які могли потрапити в організм з їжею. При цьому кількість клітин, що провокують розвиток запалення, в нормі має бути пропорційно чисельності клітин, що забезпечують толерантність і тим самим захищають організм від пошкодження чутливих тканин. Якщо ж баланс зсувається в бік провоспалювальних клітин, можуть виникнути запальні захворювання кишечника.

Нещодавно вчені з Університету Вашингтона в Сент-Луїсі (Washington University in St. Louis) виявили, що, якщо в ЖКТ мишей присутні певні бактерії, там з'являються і забезпечують імунну толерантність клітини. Крім того, дослідники з'ясували, що ці бактерії потребують амінокислоти триптофані. Остання необхідна як для синтезу білків, так і для появи протизапальних імунних клітин.

«Ми виявили зв'язок між бактеріями виду Lactobacillus reuteri, в нормі присутніми в мікробіоті кишечника, і розвитком популяції клітин, що забезпечують толерантність, - розповідає провідний автор дослідження доктор Марко Колонна (Marco Colonna). - Чим більше триптофану було в раціоні мишей, тим більше таких клітин з'являлося».

Якщо результати дослідження будуть відтворені на людях, можна буде стверджувати, що поєднання L. reuteri і багатої триптофаном дієти може принести полегшення мільйонам людей, які страждають від болів у животі і діареї, симптомів запального захворювання кишечника. Робота була опублікована 3 серпня у виданні Science.

Постдок Луїза Сервантес-Баррган (Luisa Cervantes-Barragan) вивчала імунні клітини, відповідальні за формування толерантності імунної системи, коли виявила, що одна група мишей має ці клітини, а інша - не має. З точки зору генетики принципових відмінностей між групами тварин не було, а ось вирощували тварин окремо. Отже, існували якісь фактори середовища, що впливають на появу цієї популяції клітин.

Дослідниця припустила, що справа в складі мікробіоти кишечника, сукупності бактерій, вірусів і грибків, що населяють ЖКТ. Потім Сервантес-Баррган і її колеги секвенували ДНК, отриману з кишечника тварин обох груп. Вчені виявили, що у мишей, у яких формувалися «толерантні» імунні клітини, були присутні також шість видів бактерій, яких не було у мишей з іншої групи.

Потім дослідники створили стерильні умови і виростили в них нову групу мишей - це було зроблено, щоб визначити, які саме з шести видів бактерій залучені до формування популяції імунних клітин. Коли в організм вирощених у стерильному середовищі мишей були введені бактерії L. reuteri, з'явилися і клітини, що вивчалися в ході дослідження. До такого ж результату призвело і введення рідини, в якій вирощувалися бактерії - за відсутності самих бактерій. Виявилося, що поява клітин імунної системи викликається продуктом метаболізму триптофану, індол-3-молочною кислотою.

Триптофан у значній кількості міститься в м'ясі індички та іншої свійської птиці, горіхах, бобах, йогурті, сирі і навіть у шоколаді.

Коли дослідники подвоїли вміст триптофану в раціоні мишей, чисельність протизапальних імунних клітин збільшилася на 50%, а коли кількість триптофану, навпаки, зменшили наполовину, чисельність клітин знизилася на 50%.

У людей толерантність імунітету забезпечується тими ж клітинами, що й у мишей. Крім того, в ЖКТ більшості з нас присутні бактерії виду L. reuteri. Невідомо, чи спрацює у людей описаний у новому дослідженні метод збільшення чисельності протизапальних імунних клітин, але вже доведено, що дефекти в пов'язаних з триптофаном генах часто виявляються у людей, які страждають на запальні захворювання кишечника.