Болезнь Крона (БК) – мультисистемное заболевание, характеризующееся гранулематозным трансмуральным воспалением с сегментарным поражением любого отдела желудочно-кишечного тракта.
Люди, живущие с БК, могут получить надежду благодаря новаторским исследованиям ученых Университета МакМастера. Брайан Кумбс, заведующий кафедрой биохимии и биомедицинских наук сообщил, что его сотрудники обнаружили штамм адгезивно-инвазивной Escherichia coli (AIEC), который вовлечен в патогенез этого заболевание и часто обнаруживается в кишечнике людей, страдающих БК.
AIEC - это патогенные бактерии, часто выделяемые от пациентов с БК. Известно, что AIEC формируют биопленки, которая покрывают слизистую кишечника, защищаясь как от иммунной системы, так и от антибиотиков. Также, исследование БК на животных моделях предоставили убедительные доказательства, подтверждающие роль бактерий в развитии воспалительного процесса в кишечнике. AIEC признаны постоянной микробной особенностью БК, однако генетические детерминанты их патогенности и хронической колонизации кишечника выявлены не полностью.
"Если вы изучите слизистую кишечника пациентов с болезнью Крона, вы обнаружите, что примерно у 70-80% из них найдутся бактерии AIEC, но мы не понимаем, почему", - рассказывает Кумбс. "Мы рассматриваем AIEC как потенциальный триггер болезни Крона."
Несмотря на фенотипические различия между AIEC и E. coli - комменсалом, сравнительные геномика не смогла дифференцировать эти две группы, делая идентификацию ключевых факторов вирулентности сложной задачей. Исследователи провели высокоразрешающий генетический скрининг in vivo, чтобы картировать гены AIEC, необходимые для кишечной колонизации у мышей. Они также использовали РНК-секвенирование in vivo для определения транскриптома AIEC, ассоциированного с хозяином.
Вызывая мутации генов в штаммах AIEC с использованием секвенирования транспозонов и проверив, как эти мутанты растут у мышей, исследователи смогли точно определить, какие гены позволяют бактериям свободно колонизировать слизистую оболочку кишечника у людей, страдающих БК. Были идентифицированы различные метаболические пути, необходимые для эффективной колонизации кишечника AIEC, и показано, что для формирования биопленок на поверхности эпителиальных клеток требуется система секреции IV типа (T4SS), способствующая сохранению персистенции AIEC в кишечнике. E. coli, выделенные от пациентов с БК, обогащены T4SS, что указывает на ее связь с активностью заболевания.
Полученные результаты определяют T4SS как основной фактор колонизации AIEC кишечника пациентов с БК.
Кумбс утверждает, что болезнь Крона вызвана неспособностью иммунной системы "отключить" свою воспалительную реакцию на бактерии кишечника. Современные методы лечения направлены на ослабление воспаления, но не на устранение его первопричины.
"Новые методы лечения уже на подходе - мы на один шаг ближе к тому, чтобы понять связь бактерий с болезнью Крона и когда мы это сделаем, мы сможем разработать новые методы лечения", - говорит Кумбес.
Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
PS.
В опубликованной в 2015г. обзорной статье Российских ученых обсуждается роль AEIC как потенциального фактора, участвующего в процессах развития БК.
Статья о влиянии антибиотиков широкого спектра действия на возникновение БК. Статья об особенностях метаболизма AIEC.
