Роль бактерий в здоровье кишечника в последние годы привлекла большое внимание. Но новое исследование, проведенное учеными из Университета здравоохранения штата Юта, показывает, что грибы – еще один микроорганизм, живущий внутри нас, – могут иметь одинаковое значение для здоровья и болезней.
Согласно исследованию, опубликованному в Nature 14 июля, грибки процветают в здоровом кишечнике, но они также могут вызывать повреждение кишечника, которое может способствовать воспалительному заболеванию кишечника (ВЗК). Эксперименты с мышами показывают, что обычно иммунная система контролирует грибки, нацеливаясь на микроб, когда он переходит в состояние, которое может причинить вред. Когда система выходит из равновесия, более вероятно возникновение болезни.
"Грибы были полностью недостаточно изучены, отчасти потому, что бактерии значительно превосходят их по численности," говорит июньский раунд, доктор философии.D., профессор патологии U of U Health и старший автор исследования. Она добавляет, что новые инструменты и технологии делают возможным подобные исследования. "Эта работа добавляет важный элемент к общей картине."
Эти идеи открывают новые возможности для разработки терапевтических средств для улучшения здоровья кишечника. Исследование демонстрирует доказательство концепции, что однажды вакцины можно будет использовать для обуздания желудочно-кишечных заболеваний за счет усиления естественных иммунных реакций, которые способствуют здоровому балансу грибков и другой кишечной микробиоты.
В поисках баланса
Раунд заинтересовался этим направлением исследований после того, как заметил, что обычный медицинский тест для диагностики болезни Крона, типа ВЗК, работает путем обнаружения антител против грибов. И все же, как антитела влияют на влияние грибов на болезнь, еще предстоит изучить.
Чтобы копнуть глубже, ее команда искала триггер иммунного ответа. Работая с образцами пациентов и проводя тесты на мышах, они определили, что дрожжи Candida albicans – один из основных видов грибов, обитающих в кишечнике человека, – вызывают сильнейший иммунный ответ. Дальнейшее исследование показало, что антитела сосредотачиваются на удлиненных типах грибковых клеток, называемых гифами, специфически связываясь с белками, называемыми адгезинами, которые помогают микробам прилипать к поверхностям и становиться инвазивными.
Имея эту цель в руках, исследователи могли более точно исследовать роль грибов в здоровье кишечника. Они обнаружили, что мыши, заселенные дрожжами в их нормальном округлом состоянии, оставались здоровыми. Напротив, мыши, заселенные Candida в его инвазивной форме, вызывали повреждение кишечника, напоминающее ВЗК. Результаты показывают, что нормальный ответ антител в кишечнике подавляет заболевание, распознавая вредную гифальную форму грибов.
ВЗК – не единственное заболевание, связанное с грибками. Другой – вагинальные дрожжевые инфекции. Исследователи определили, что вакцина, исследуемая как средство от дрожжевой инфекции, вызвала иммунную реакцию против белков адгезина, аналогичную реакции у пациентов с болезнью Крона. При прививке вакциной у мышей, обычно предрасположенных к заболеванию, подобному ВЗК, вероятность развития заболевания была ниже.
В настоящее время исследователи изучают, могут ли вакцины помочь уменьшить ВЗК у людей и можно ли применить тот же подход в более широком смысле для формирования других микробных сообществ в кишечнике. "Мы стремимся использовать взаимодействия с комменсальными микробами и иммунной системой хозяина, чтобы использовать микробные продукты для лечения," Раунд говорит.
Здоровая конкуренция
Помимо последствий для заболевания, результаты также предполагают, что грибки могут иметь важное значение для здорового кишечника. Как правило, работа иммунной системы заключается в устранении инфекций путем избавления от инвазивных организмов. В этом случае грибы выигрывают от взаимодействия с антителами. Иммунная реакция переводит грибы из инвазивного состояния в округлое, бутонизированное состояние, что улучшает их выживаемость в кишечнике.
"Иммунная система ограничивает Candida до наименее патогенной формы," говорит Кайла Ост, доктор философии.D., научный сотрудник лаборатории Раунда и ведущий автор исследования. "Это показывает нам, что общение между хозяином и микробом может быть дружественным, а не антагонистическим, чтобы приносить пользу обоим."