Здоровье кишечника относится к общему благополучию пищеварительной системы, включая желудок и кишечник. Здоровый кишечник необходим для правильного усвоения питательных веществ, удаления отходов и поддержания сбалансированного микробиома.
Исследователи Brigham, изучающие, как и почему определенные типы клеток размножаются в кишечнике, обнаружили, что ксантин, который содержится в кофе, чае и шоколаде, может играть роль в дифференцировке Th17.
Информация может помочь исследователям лучше понять здоровье кишечника и развитие таких состояний, как воспалительное заболевание кишечника.
Кишечник человека населен разнообразным сообществом микробов, которые играют решающую роль как в здоровье, так и в болезни. Считается, что некоторые микроорганизмы участвуют в возникновении воспалительных заболеваний, таких как ВЗК, однако точный процесс, связывающий эти микробы с активацией иммунной системы и возможным развитием заболевания, до сих пор полностью не изучен.
Исследователи из Brigham and Women’s Hospital, одного из основателей системы здравоохранения Mass General Brigham, провели новое исследование, чтобы пролить свет на факторы, вызывающие образование клеток Th17 в кишечнике. Клетки Th17 являются важным подтипом клеток в кишечнике, и это исследование направлено на раскрытие некоторых из ранее упущенных молекулярных механизмов и событий, которые приводят к их дифференцировке в кишечнике.
Одним из таких игроков является метаболит пурина ксантин, который содержится в больших количествах в продуктах с кофеином, таких как кофе, чай и шоколад. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Immunity.
- «Одна из концепций в нашей области заключается в том, что микробы необходимы для дифференцировки клеток Th17, но наше исследование предполагает, что могут быть исключения», — сказал соавтор Джинжи Дуан, доктор философии, из отдела гастроэнтерологии, гепатологии. и эндоскопия на медицинском факультете BWH. «Мы изучили основные механизмы образования клеток Th17 в кишечнике и обнаружили некоторые удивительные результаты, которые могут помочь нам лучше понять, как и почему могут развиваться такие заболевания, как ВЗК».
Осветив этапы, ведущие к дифференцировке клеток Th17, исследователи неожиданно обнаружили роль ксантина в кишечнике.
- «Иногда в ходе исследований мы делаем такие неожиданные открытия — это не обязательно то, что вы искали, но это интересное открытие, которое открывает новые области исследований», — сказал старший автор Ричард Блумберг, доктор медицинских наук, из отдела гастроэнтерологии, гепатологии и эндоскопии в отделении медицины.
- «Слишком рано рассуждать о том, приводит ли количество ксантина в чашке кофе к полезным или вредным эффектам в кишечнике человека, но это дает нам интересные выводы для дальнейшего изучения, поскольку мы ищем способы вызвать защитную реакцию и более сильный барьер. в кишечнике».
Считается, что Т-хелперы (Th17), продуцирующие интерлейкин-17, играют ключевую роль в кишечнике. Клетки могут помочь создать защитный барьер в кишечнике, а когда возникает бактериальная или грибковая инфекция, эти клетки могут вырабатывать сигналы, которые заставляют организм производить больше клеток Th17. Но клетки также были вовлечены в такие заболевания, как рассеянный склероз, ревматоидный артрит, псориаз и ВЗК.
Молекулярные события которые приводят к развитию клеток Th17
Дуан, соавтор Хуан Матуте, доктор медицинских наук, Блумберг и его коллеги использовали несколько моделей мышей для изучения молекулярных событий, которые приводят к развитию клеток Th17. Удивительно, но они обнаружили, что клетки Th17 могут размножаться даже у стерильных мышей или мышей, которым давали антибиотики, уничтожающие бактерии. Команда обнаружила, что стресс эндоплазматического ретикулума в эпителиальных клетках кишечника вызывает дифференцировку клеток Th17 через метаболиты пуринов, такие как ксантин, даже у мышей, которые не являются носителями микробов и имеют генетические сигнатуры, которые предполагают наличие клеток с защитными свойствами.
Ограничения в исследованиях
Авторы отмечают, что их исследование было ограничено клетками в кишечнике — возможно, перекрестные помехи между клетками в кишечнике и другими органами, такими как кожа и легкие, могут иметь важное влияние на результаты.
Они также отмечают, что их исследование не определяет, что заставляет клетки Th17 становиться патогенными, то есть играть роль в заболевании. Они отмечают, что необходимы дальнейшие исследования, в том числе исследования, посвященные клеткам Th17 человека с ВЗК.
- «Хотя мы еще не знаем, что вызывает патогенез, инструменты, которые мы здесь разработали, могут приблизить нас к пониманию того, что вызывает заболевание и что может помочь решить или предотвратить его», — сказал Блумберг.
Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения , Гарвардским центром болезней пищеварительного тракта, премией CCF Research Fellowship, Программой развития ученых-педиатров, Австрийским научным фондом, фондом Wellcome Trust, Европейским исследовательским советом, индивидуальным грантом DFG; Исследовательский отдел DFG FOR5042 «miTarget – микробиом как мишень при воспалительных заболеваниях кишечника»; Кластер передового опыта DFG 2167 Прецизионная медицина при хроническом воспалении, проект BMBF iTREAT; и грант ЕС H2020 SYSCID.