От имунитета, през метаболизма, до психичното здраве, изглежда, че чревният микробиом е свързан с всеки аспект на човешкото здраве и болест. Но със стотиците бактериални видове, населяващи стомашно-чревния ни тракт, е обезсърчаваща задача да се определи кои молекули как влияят на биологичните процеси, и как го правят.
Тези знания са от съществено значение, за да научим как да манипулираме чревните бактерии за лечение или предотвратяване на заболяване. Екип, ръководен от изследователи от HMS и Broad, наскоро постигна рядкото постижение да свърже тези точки за една важна чревна бактерия.
„Истинската значимост на тази работа беше свързването на бактерията, молекулата, която прави, пътя, по който действа, и биологичния резултат от всичко това“, казва Джон Кларди, професор по биологична химия и молекулярна фармакология на Hsien Wu и Daisy Yen Wu в „Блаватник институт” към HMS и съ-старши автор на изследването.
Кларди и колегите му се съсредоточили върху Akkermansia muciniphila, вид, който представлява впечатляващите 3% от микробиома на червата ни. Получил е името си от чревната слуз, която разгражда.
Проучване след проучване предполага, че A. muciniphila играе ключова роля в поддържането на здрави имунни процеси, като изглежда предпазва от заболявания, като диабет тип 2 и възпалителни болести на червата, както и прави раковите клетки по-отзивчиви към терапиите на имунната контролна точка.
От началото до края
Изследователите показали в доклад, публикуван на 27 юли в Nature, че връзките започват с липид – мазнина – в клетъчната мембрана на A. muciniphila.
„Това откритие беше доста изненадващо. Обичайните заподозрени за задействане на имунен отговор биха били протеин или захар“, казва Кларди.
След откриването на молекулярната структура на липида, екипът установил, че той комуникира с чифт рецептори на повърхността на много имунни клетки. Тези рецептори, известни като toll-like рецептор 2 и toll-like рецептор 1, откриват бактерии и помагат на имунната система да определи дали са приятел или враг. В този случай версиите на TLR2 и TLR1 се свързват по начин, който учените не са виждали преди.
Изследователите показали в клетъчни култури, че активирането на мазнините на TLR2-TLR1 може да предизвика освобождаването на определени цитокини - имунни протеини, участващи във възпалението - като оставя други цитокини сами.
Те също така потвърдили, че липидите помагат за поддържането на имунната хомеостаза. Открили, че ниските дози от липида действат като каишка, предотвратявайки реакцията на имунната система към потенциално вредна молекула, докато тя достигне значителни нива. От друга страна, те видели, че високите дози липиди не стимулират имунния отговор много повече от ниските или средните дози, поддържайки здравословен таван на възпалението.
Работата представя нови възможности за разработването на лекарства, които се основават на способността на A. muciniphila да манипулира имунната система и да се бори с болестта.
