Целью исследование было изучение кишечного микробиома (микрофлоры кишечника), который содержит около 100 триллионов бактерий. Роль этих микроорганизмов в развитии и профилактике болезней является предметом изучения многих исследований. Ученые обнаружили, что поглощение побочных продуктов жизнедеятельности бактерий имеет решающее значение в поддержании целостности эпителиальных клеток кишечника – одноклеточного слоя, ответственного за нормальную микрофлору кишечника и препятствующего проникновению других бактерий и их токсинов. Большое количество заболеваний приводят к повреждению этого слоя.
«Кишечные бактерии выделяют широкий спектр химических веществ, известные как метаболиты. Эти бактерии и их метаболиты влияют на целостность эпителиального слоя кишечника, однако до сих пор не было известно, как именно происходит этот процесс», — утверждает один из авторов исследования Sridhar Mani.
Mani с соавторами (2014) предположили, что бактериальные метаболиты оказывают свое влияние путем связывания и активации белка в ядрах клеток эпителия кишечника, называемых pregnane X receptor (PXR). PXR активируют химические вещества в организме (например, желчную кислоту) и лекарственные препараты (стероиды и антибиотики).
В серии исследований на мышах исследователи обнаружили, что метаболит индол 3-пропионовая кислота (ИПК), производимая исключительно синантропными бактериями, которые помогают в пищеварении, усиливает барьерную функцию кишечного эпителиального слоя и предотвращает его воспаление путем активации PXR. А активация PXR, в свою очередь, подавляет продукцию воспалительного белка (фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α)), в то же время повышается уровень белка, который укрепляет эпителиальные клетки.
«Добавив пробиотики с ИПК бактериями или при непосредственном введении ИПК в кишечник, мы сможем предотвратить и лечить воспалительные болезни кишечника. Также такая стратегия могла бы предотвратить болезни, развивающиеся вследствие повреждений эпителия кишечника, такие как болезни печени, сахарный диабет, астма, аллергия, ожирение и болезни сердца», — сказал Mani.
В настоящее время исследователи разрабатывают новые пробиотики, направленные на восстановление барьерной функции эпителиального слоя кишечника, поощряя взаимодействие ИПК с PXR.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Madhukumar Venkatesh, Subhajit Mukherjee, Hongwei Wang, Hao Li, Katherine Sun, Alexandre P. Benechet, Zhijuan Qiu, Leigh Maher, Matthew R. Redinbo, Robert S. Phillips, James C. Fleet, Sandhya Kortagere, Paromita Mukherjee, Alessio Fasano, Jessica Le Ven, Jeremy K. Nicholson, Marc E. Dumas, Kamal M. Khanna, Sridhar Mani. Symbiotic Bacterial Metabolites Regulate Gastrointestinal Barrier Function via the Xenobiotic Sensor PXR and Toll-like Receptor 4 // Immunity — 2014
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
