Более 5 миллионов человек во всем мире страдают от язвенного колита - хронического воспаления толстой кишки, которое часто прогрессирует поэтапно и причины которого до конца не изучены.
Новое международное исследование с участием исследователей из Медицинского университета Граца (Австрия) привело к новаторским выводам относительно развития этого заболевания. В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, показано, что не только живые кишечные бактерии, но и их крошечные бактериальные внеклеточные везикулы, покрытые антителами, вносят значительный вклад в хроническое воспаление в толстой кишке.
Основное внимание в данном исследовании уделяется бактериальным внеклеточным везикулам (BEV). Размером всего в несколько нанометров они представляют собой крошечные мешочки, вырабатываемые кишечными бактериями. Эти пузырьки содержат различные бактериальные элементы, включая провоспалительные вещества, такие как липополисахариды, белки или фрагменты ДНК. "BEV можно рассматривать как молекулярную коммуникационную систему: с их помощью бактерии воздействуют на окружающую среду, а также на иммунную систему человека", — объясняет руководитель исследования гастроэнтеролог Кристоф Хегенауэр.
Авторы исследования выяснили, что у пациентов с язвенным колитом многие из этих везикул в кишечнике покрыты специфическими антителами-иммуноглобулинами А (IgA).). IgA обычно помогает защитить слизистую оболочку кишечника от патогенных микроорганизмов. В данном случае IgA, по-видимому, непреднамеренно усиливают воспалительные процессы. Везикула, покрытая IgA, избирательно связывается с рецептором CD89, который присутствует в определенных иммунных клетках кишечника. "Этот контакт может вызвать особенно сильные воспалительные реакции и может играть ключевую роль в хроническом воспалении", — говорит Хегенауэр. "Везикулы действуют как маленькие троянские кони: они передают воспалительные сигналы и легко распознаются и активируются иммунными клетками благодаря покрытию IgA", - добавляет он.
В ходе исследования ученые проанализировали образцы жидкостей и тканей толстой кишки у пациентов с язвенным колитом, а также у здоровых лиц контрольной группы. Они обнаружили:
- высокие концентрации BEV, покрытых IgA, в образцах, взятых у пациентов, страдающих язвенным колитом;
- сильные воспалительные реакции в иммунных клетках с рецептором CD89, когда они сталкиваются с IgA BEV;
- большое количество CD89-позитивных иммунных клеток в воспаленной слизистой оболочке кишечника пациентов с язвенным колитом;
- в мышиной модели с человеческим рецептором CD89 IgA значительно усиливали воспаление кишечника, в то время как у неизмененных мышей или мышей с растворимым IgA такой реакции не наблюдалось.
Эти результаты дают четкое представление о том, что не только антитела или бактерии сами по себе, но и комбинация бактериальных везикул и IgA-покрытия являются триггером хронического воспаления.
Язвенный колит является одним из наиболее распространенных хронических воспалительных заболеваний кишечника. Заболеваемость им растет во всем мире, особенно в промышленно развитых странах. Хотя современные методы лечения нацелены на иммунную систему, многие пациенты устойчивы к лечению или страдают от рецидивов. Хегенауэр и коллеги считают, что везикулы могут стать ключом к устранению этой проблемы. "Наши результаты показывают, что эти бактериальные везикулы играют ключевую роль в качестве ранее не замеченных факторов воспаления, а также представляют собой новую терапевтическую мишень". В будущем могут быть разработаны методы лечения, которые остановят покрытие IgA этих везикул — например, путем нейтрализации антител или блокирования CD89. Кроме того, полученные данные свидетельствуют о том, что более ранние стратегии, нацеленные на В-клетки или IgA, от которых отказались, должны быть пересмотрены.
Исследование еще раз подчеркивает важность микробиома кишечника при хронических воспалительных заболеваниях, но с другой точки зрения. "Важно не только то, какие бактерии присутствуют в кишечнике, но и то, что они выделяют и как эти сигналы интерпретируются иммунной системой", - говорит Хегенауэр. "Бактериальные везикулы — продукты микробиома, которым почти не уделялось внимания, — становятся объектом исследований. В будущем они могут сыграть важную роль не только при язвенном колите, но и при других иммуноопосредованных заболеваниях", - отмечает он.
