Интерлейкин 22 (IL-22) способствует целостности кишечного барьера, стимулируя эпителиальные клетки к запуску защитных механизмов против энтеральных инфекций, включая выработку антимикробных пептидов.
Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, как наличие специфического белка IL-22BP влияет на состав микробиоты кишечника и реакцию организма на бактериальные инфекции. «Мы обнаружили, что мыши, у которых не вырабатывается этот белок, более защищены от кишечных инфекций, вызываемых такими бактериями, как Clostridioides difficile и Citrobacter rodentium», - рассказал Марко Виноло, соавтор статьи, профессор Института биологии Государственного университета Кампинаса в Бразилии и руководитель лаборатории иммуновоспаления.
Белок IL-22BP (interleukin 22 binding protein) снижает количество IL-22, вырабатываемого клетками иммунной системы, который помогает поддерживать кишечный барьер, укрепляет клетки выстилки кишечника и участвует в выработке противомикробных веществ. «Мы объясняем этот факт тем, что интерлейкин 22 более эффективен в отсутствие IL-22BP с точки зрения укрепления защитных сил кишечника еще до начала инфекции», - пояснил Виноло.
В статье исследователи сообщают, что перенос кишечных бактерий от мышей без IL-22BP другим мышам с нормальной выработкой IL-22BP, защищал новых хозяев от инфекции, что позволяет предположить, что отсутствие связывающего белка привело к благоприятной модуляции микробиоты кишечника.
«Устойчивость к инфекциям была связана с увеличением производства короткоцепочечных жирных кислот, которые выделяются при ферментации пищевых волокон кишечными бактериями и оказывают благотворное влияние на здоровье кишечника, в том числе способствуют созданию противовоспалительной среды и укреплению кишечного барьера», - говорит Хосе Фачи, первый автор статьи и научный сотрудник Медицинской школы Вашингтонского университета.
Фачи занимался исследованиями, посвященными взаимодействию между кишечными бактериями и колонизацией C. difficile, резистентной к ряду противомикробных препаратов и являющейся частой причиной внутрибольничных инфекций. Короткоцепочечные жирные кислоты образуются в результате метаболизма бактерий во время ферментации пищевых волокон и защищают кишечник от инфекций, подобных тем, что вызывает C. difficile.
Отсутствие IL-22BP изменяет состав и функциональность микробиоты кишечника, что приводит к благоприятному профилю для организма, по словам Виноло. «Это подчеркивает роль микробиоты кишечника в регулировании реакции организма и указывает на возможность ослабления или предотвращения кишечных инфекций посредством ингибирования IL-22BP», - сказал он. В совокупности эти данные позволяют предположить, что IL-22BP представляет собой потенциальную терапевтическую мишень для тех, кто подвержен риску заражения или уже заражен этим и, возможно, другими энтеропатогенами. «Следующий важный шаг - изучение эффективности ингибиторов IL-22BP на животных моделях и, возможно, клинические испытания для лечения тяжелых кишечных инфекций», - сообщил Фачи.
Еще одна возможность - изучить, как различные типы и количество пищевых волокон влияют на выработку короткоцепочечных жирных кислот. «Состав микробиоты кишечника в отсутствие IL-22BP может дать ценную информацию», - добавил он. Модуляция микробиоты кишечника может принести пользу и при других воспалительных заболеваниях кишечника, таких как болезнь Крона и язвенный колит, а также при инфекциях, вызванных другими патогенами.
«Выяснение того, как IL-22 взаимодействует с другими молекулами и клетками иммунной системы в отсутствие белка IL-22BP, поможет нам лучше понять его функцию в кишечном иммунитете. Будущие исследования могут изменить наше понимание роли этих белков в здоровье кишечника и привести к разработке новых терапевтических стратегий для профилактики и лечения кишечных инфекций», - считает Виноло.
