В кишечнике человека обитают триллионы бактерий, которые играют жизненно важную роль в пищеварении, иммунитете и общем состоянии здоровья. Нарушение микробного баланса может способствовать развитию хронических заболеваний, таких как язвенный колит (ЯК), воспалительное заболевание толстой кишки. Для некоторых пациентов существующие методы лечения приносят ограниченное облегчение или несут значительные риски, включая подавление иммунитета. Сейчас исследователи изучают альтернативные способы восстановления здоровья кишечника, уделяя особое внимание способности микробиома восстанавливать кишечную оболочку.
Одним из отличительных признаков ЯК является дефицит определенных желчных кислот — молекул, которые помогают переваривать жиры и регулировать здоровье кишечника. Эти молекулы не просто вырабатываются печенью — они перерабатываются бактериями кишечника в формы, способствующие его заживлению. У пациентов с ЯК часто наблюдается пониженный уровень микробных желчных кислот, что позволяет предположить, что их восстановление может способствовать выздоровлению.
Исследовательские группы под руководством Кристины Шуньянс и Ризлана Бернье-Латмани из EPFL определили Clostridium scindens, бактерию, которая превращает первичные желчные кислоты в 7α-дегидроксилированные желчные кислоты, в качестве ключевого игрока в процессе заживления кишечника. Исследование показывает, что добавление в кишечник этой бактерии может улучшить восстановление после травмы толстой кишки.
Ученые проверили свою гипотезу на мышах с колитом — моделью заболевания, имитирующей ЯК. Они ввели Clostridium scindens одним мышам, а других оставили без лечения. Затем команда наблюдала за выздоровлением животных, измеряя потерю веса, воспаление толстой кишки и маркеры заживления кишечника.
Мыши, получавшие Clostridium scindens, выздоравливали быстрее, демонстрируя уменьшение воспаления и усиление регенерации слизистой оболочки кишечника. Исследователи обнаружили, что эффект зависит от TGR5 — рецептора, реагирующего на 7α-дегидроксилированные желчные кислоты, которые стимулируют пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток кишечника. При тестировании терапии на мышах, лишенных этого рецептора, преимущества исчезли, что подтверждает, что метаболизм желчных кислот необходим для заживления.
Для дальнейшего подтверждения выводов были проанализированы данные пациентов, чтобы определить, действуют ли аналогичные механизмы у людей. Ученые обнаружили, что у пациентов с ЯК пониженный уровень 7α-дегидроксилированных желчных кислот сильно коррелирует с нарушением обновления клеток кишечника. Это подтверждает связь между метаболизмом желчных кислот и заживлением кишечника. «Наши результаты подчеркивают потенциал стратегий, направленных на микробиом, для модуляции метаболизма желчных кислот и содействия заживлению кишечника», — говорит Антуан Джалиль, автор исследования.
В отличие от традиционных методов лечения, которые направлены на подавление воспаления, этот подход нацелен на основную проблему: нарушение способности кишечника к самовосстановлению. Создавая естественный баланс желчных кислот с помощью полезных бактерий, эта стратегия может стать альтернативным и более устойчивым вариантом лечения пациентов с ЯК. Хотя для изучения возможностей ее клинического применения необходимы дальнейшие исследования, полученные результаты подчеркивают терапевтический потенциал вмешательств на основе микробиома. Работа опубликована в журнале EMBO Molecular Medicine.
[Фото: K. Schoonjans (EPFL)]
