microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Расшифровка "разговоров" микробиома кишечника для борьбы с ВЗК
Расшифровка "разговоров" микробиома кишечника для борьбы с ВЗК

Автор/авторы:
share
51
backnext
Рис.: technologynetworks.com

Болезнь Крона и язвенный колит - последний поражает примерно 1 из 400 человек - являются двумя наиболее распространенными типами воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК).

  ВЗК- иммуноопосредованное воспалительное заболевание, которое вызывает боли в животе, диарею и высокую утомляемость. Существующие методы лечения неэффективны и серьезно влияют на качество жизни пациентов. Ученые из Института Эрлхэм опубликовали в Journal of Extracellular Vesicles статью о разработке нового метод вычислительной биологии, позволяющий лучше понять ВЗК с точки зрения целенаправленного клинического лечения. Анализируя специфические различия в типах клеток кишечника, авторы расшифровывают клеточные перекрестные связи, чтобы определить, как полезные бактерии взаимодействуют с нашей иммунной системой для уменьшения воспаления кишечника.

   У пациентов с ВЗК, как правило, снижено разнообразие или изменен баланс микробиома кишечника, особенно бактерий Bacteroides и Firmicutes. Однако мы до сих пор не знаем, как именно это влияет на возникновение и прогрессирование ВЗК. Понимание того, как эти бактерии взаимодействуют с клетками кишечника и иммунной системой, и как это взаимодействие нарушается при ВЗК, позволит нам лучше понять причины и начать разработку целенаправленных, эффективных методов лечения. Но чтобы расшифровать эти перекрестные связи необходимо понять, как бактерии коммуницируют и как человеческие клетки реагируют на эту информацию. Этот поиск объединил микробиолога и иммунолога профессора Саймона Кардинга из с Тамашем Корчмаросом, системным биологом, специализирующимся на клеточных сигнальных сетях.

   Профессор Кардинг и его сотрудники изучали бактериальные внеклеточные везикулы (BEVs), которые представляют собой крошечные контейнеры, создаваемые бактериями, которые они наполняют различными молекулами и выпускают из клетки. Они могут преодолевать слизистую оболочку кишечника, достигая клеток иммунной системы, где их распознают рецепторы. Содержимое BEVs является молекулярным сигналом, который затем вызывает реакцию иммунных клеток, и этот сигнал может привести к широкомасштабным последствиям.

   В здоровом кишечнике BEVs и их содержимое могут способствовать противовоспалительной реакции иммунной системы, но в воспаленном кишечнике пациента с ВЗК эта реакция утрачивается. Поэтому BEVs могут быть использованы в качестве новой потенциальной терапии. Но в настоящее время мы недостаточно понимаем их взаимодействие с иммунной системой, поскольку наш иммунный ответ зависит от различных типов клеток, отслеживающих множество различных сигналов и взаимодействующих друг с другом, чтобы адекватно реагировать на предполагаемую угрозу инфекции как локально, так и системно по всему организму.

   Чтобы устранить этот пробел в знаниях, Корчмарос и коллеги использовали ранее опубликованные данные о том, какие гены активно производят белки в 51 типе клеток толстой кишки, как при здоровом функционировании, так и при язвенном колите. Они также проанализировали и охарактеризовали все грузовые белки, выделенные из BEVs, созданных распространенной кишечной бактерией Bacteroides thetaiotaomicron (Bt).

   Затем они объединили эти данные с помощью экспериментально проверенной вычислительной системы (MicrobioLink), которая предсказывает взаимодействие между белками микроорганизмов и хозяина и то, как они запускают сложные сети каскадных сигнальных систем. На основе этого ученые смогли составить общую картину того, какие микробные белки способны взаимодействовать с теми или иными человеческими белками в различных типах иммунных клеток, и определить различия между этими сетями в здоровом кишечнике и при ВЗК. Эта модель, называемая интерактомом, дает представление о постоянном взаимодействии между кишечными бактериями и нашей иммунной системой. Исходя из этого, исследователи смогли получить представление о биологических процессах, на которые влияют микробные белки - в здоровом и воспаленном кишечнике. 

   Эксперименты с использованием клеточных культур, выращенных вместе с BEVs, подтвердили предсказания вычислительного моделирования. Данные секвенирования РНК в одиночных клетках и сети белково-белкового взаимодействия микробов-хозяев использовались для прогнозирования влияния BEVs на дендритные клетки, макрофаги и моноциты с акцентом на пути Toll-подобных рецепторов (TLR).   "Мы определили биологические процессы, происходящие в каждом типе иммунных клеток, и процессы, специфичные для каждого типа клеток, включая дифференцировку миелоидных клеток. Анализ путей TLR показал, что мишени BEV различны в разных клетках и в одних и тех же клетках в здоровых и патологических условиях (язвенный колит)", - отмечает Кардинг.

   Данное исследование демонстрирует, что тип клеток и статус здоровья влияют на взаимодействие BEV-хозяин. Полученные результаты и разработанная программа могут способствовать созданию терапии на основе BEV для лечения ВЗК.

Источник:

ScienceDaily, 14 March 2022

Комментариев: 0
Вам также может быть интересно
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up