Как тонкий кишечник защищается от бактерий
Исследователи уже много лет изучают слизь, участвующую в защите кишечника и дыхательных путей от инфекций.
До сих пор большинство работ была сосредоточена в основном на толстом кишечнике, но исследование, опубликованное в журнале Science Signaling, впервые показывает, как слизь обычно защищает крипты (инвагинации) тонкого кишечника. Эксперименты проводились на образцах тканей мышей и на культуре клеток. Они включали картирование нескольких молекулярных механизмов и клеточных процессов, которые служат важным средством защиты крипт тонкой кишки.
В криптах кишечника бокаловидные клетки и другие специализированные клетки кишечника работают вместе, чтобы вымывать бактерии, тем самым предотвращая их закрепление и вторжение в клетки. "Наше исследование показывает, что бактерии вычищаются из этих крипт клетками двух типов, работающими вместе. Вместе они вызывают образование пробки из слизи, выделяемой бокаловидными клетками, и жидкости, поставляемой соседними клетками. Бактерии вымываются из крипт, когда пробка выталкивается", - рассказывает соавтор исследования Брендан Долан из Гетеборгского университета. Используя передовую микроскопию, Долан также смог визуализировать на клеточном уровне секрецию слизи в слизистой оболочке тонкой кишки.
Исследование также раскрывает ранее неизвестный механизм, благодаря которому "упакованная" слизь, образовавшаяся внутри клеток, распределяется внутри клетки, прежде чем высвободиться. Слизь (муциновые гранулы) хранится в везикулах внутри бокаловидных клеток и когда везикулы разрываются, клетки энергично и быстро опорожняют свое содержимое. Этот характерный способ секреции слизи, который авторы назвали "расширяющейся секрецией", эффективно очищает крипты тонкой кишки благодаря скоординированной секреции слизи, ионов и жидкости бокаловидными клетками и энтероцитами.
Это открытие особенно актуально для болезни Крона, поскольку воспаление при ней поражает, в частности, тонкий кишечник. "Это хроническое заболевание, которое в настоящее время не поддается лечению. Мы уже давно знаем, что заболевание начинается с того, что бактерии проникают в крипты кишечника и захватывают находящиеся там клетки. Если мы сможем понять механизмы того, как бактерии обычно вымываются, мы сможем разработать новые методы лечения для предотвращения рецидивов болезни Крона", - говорит Долан.
