Ученые Weill Cornell Medicine обнаружили в своем новом исследовании, что популяция бактерий населяет иммунные клетки человека и мыши и, по-видимому, защищает организм от воспалений и болезней. Полученные данные бросают вызов общепринятым представлениям о взаимоотношениях между бактериями и человеческим телом, а также о том, как микробы влияют на здоровье и болезни.
Исследование, опубликованное 15 марта в журнале «Иммунитет», сосредоточено на "хороший" или "комменсальный" бактерии, которые живут в кишечнике человека и необходимы для пищеварения и правильной иммунной функции. Большинство этих комменсальных бактерий обнаруживается во внутреннем ядре кишечника, похожем на трубочку, которое называется просвет. Кишечник сам по себе действует как барьер, удерживая бактерии внутри просвета и гарантируя, что они не попадут в остальную часть тела. Многие отчеты продемонстрировали, что если комменсальным бактериям удастся вырваться из просвета, они активируют иммунную систему и вызывают заболевание.
Но в своем исследовании исследователи Weill Cornell Medicine определили группу комменсальных бактерий, находящихся в тесном контакте с иммунными клетками за пределами просвета кишечника, которые опровергают это мнение. Открытие может изменить представление ученых о таких заболеваниях, как ВИЧ, воспалительные заболевания кишечника, некоторые виды рака и сердечно-сосудистые заболевания.
"Долгое время предполагалось, что человеческое тело по существу стерильно и что физическое разделение между иммунной системой и нашими комменсальными бактериями необходимо для предотвращения хронического воспаления," сказал ведущий автор Грегори Зонненберг, доцент кафедры микробиологии и иммунологии в медицине и член Института исследований воспалительного заболевания кишечника Джилл Робертс в Weill Cornell Medicine. "Хотя это, безусловно, верно для большинства типов комменсальных бактерий, наши новые данные демонстрируют особый класс комменсальных бактерий, которые могут тесно связываться с иммунными клетками таким образом, что это взаимовыгодно как для млекопитающих, так и для микробов."
Чтобы узнать больше об этой популяции микробов, исследователи изучили "без микробов" мыши – грызуны, выведенные так, чтобы в их теле не было бактерий и не было контактов с бактериями извне. Они добавили к мышам недавно идентифицированный класс бактерий, называемых резидентными в лимфоидной ткани комменсальными бактериями (LRC).
LRC колонизировал лимфоидные ткани, в частности клетки иммунной системы, расположенные за пределами просвета кишечника. Когда Зонненберг и его коллеги исследовали, что делают бактерии, они обнаружили, что они не вызывают воспаление, как ожидалось. Скорее, они сделали прямо противоположное – они ограничили воспалительную реакцию в иммунной ткани.
Затем исследователи попытались экспериментально вызвать повреждение и воспаление кишечной ткани у грызунов. Они обнаружили, что мыши с LRC в лимфоидной ткани были защищены.
"Таким образом, кажется, что эти бактерии, обитающие в лимфоидной ткани, на самом деле защищают мышей, а не вызывают болезнь, как можно было бы ожидать," сказал ведущий автор Томас Фунг, аспирант лаборатории Зонненберга. "Мы также обнаружили, что иммунные ответы, индуцированные этими бактериями, взаимовыгодны; они не только защищали мышей от экспериментального повреждения тканей, но также способствовали колонизации лимфоидных тканей бактериями."
Это ранние результаты, но важно учитывать их значение для здоровья человека, добавил Сонненберг. Например, преобладает мнение, что у людей с воспалительным заболеванием кишечника, колоректальным раком или ВИЧ-инфекцией комменсальные бактерии распространяются из просвета кишечника на периферию тела и вызывают воспаление.
"Наши новые данные показывают, что некоторые уникальные бактерии, обитающие в лимфоидных тканях, могут вместо этого способствовать защите тканей и ограничивать воспаление," он сказал, "и наши исследования подчеркивают, что будет важно учитывать изменения в микробах, резидентных в лимфоидной ткани, во время здоровья и болезней человека."
Лаборатория Зонненберга также изучает возможность разработки LRC в качестве инновационного терапевтического подхода для ограничения хронического воспаления и ускорения восстановления тканей при таких заболеваниях, как воспалительное заболевание кишечника.