В исследовании, опубликованном в феврале. 3 в Cell Host and Microbe, исследователи показали, что у пациентов с болезнью Крона наблюдается избыток кишечных бактерий, называемых адгезивно-инвазивной кишечной палочкой (AIEC), которые вызывают воспаление в кишечнике.
Их эксперименты показали, что метаболит, продуцируемый бактериями, взаимодействует с клетками иммунной системы в слизистой оболочке кишечника, вызывая воспаление. Вмешательство в этот процесс путем уменьшения количества пищи для бактерий или устранения ключевого фермента в процессе облегчило воспаление кишечника на мышиной модели болезни Крона.
«Исследование выявляет терапевтически уязвимое место в бактериях», – сказал старший автор исследования д-р. Рэнди Лонгман, доцент кафедры гастроэнтерологии и гепатологии и директор Центра воспалительных заболеваний кишечника Джилл Робертс в Weill Cornell Medicine и NewYork-Presbyterian / Weill Cornell Medical Center.
Чтобы найти эту «ахиллесовую пяту», доктор. Лонгман и его коллеги, включая докторов. Эллен Шерл и Чун-Джун Го из Weill Cornell Medicine и соавторы доктор.
Гретхен Диль в мемориале Слоан Кеттеринг и доктор. Кеннет Симпсон из кампуса Корнелла в Итаке, нацелился на процесс, который бактерии AIEC используют для преобразования побочного продукта ферментации сахара в кишечнике в рост. В частности, AIEC использует 1,2-пропандиол, побочный продукт распада типа сахара, называемого фукозой, который содержится в слизистой оболочке кишечника. Когда AIEC преобразует 1,2-пропандиол, он производит пропионат, который, как показало исследование, взаимодействует с типом клеток иммунной системы, называемым мононуклеарными фагоцитами, которые также находятся в слизистой оболочке кишечника.
Это вызывает каскад воспаления.
Затем исследователи генетически сконструировали бактерии AIEC, в которых отсутствует ключевой фермент в этом процессе, называемый пропандиолдегидратаза. Без пропандиолдегидратазы бактерии не вызывают каскад воспаления на мышиной модели болезни Крона. Уменьшение доступного количества фукозы в кишечнике животного также снижает воспаление.
«Изменение одного метаболического пути у одного типа бактерий может иметь большое влияние на воспаление кишечника», – сказал со-ведущий автор исследования д-р. Моника Виладомиу, научный сотрудник отдела медицины отделения гастроэнтерологии и гепатологии и Института исследования воспалительных заболеваний кишечника Джилл Робертс в Weill Cornell Medicine. Маева Мец, докторант кафедры медицинских наук им. Вейля Корнелла, доктор медицинских наук.
Лаборатория Лонгмана, также является соавтором.
Открытие может привести к более эффективному лечению болезни Крона, типа воспалительного заболевания кишечника, которым страдают более 4 миллионов человек во всем мире. В настоящее время пациентов с болезнью Крона часто лечат антибиотиками, которые убивают как полезные, так и вредные бактерии, вызывая нежелательные побочные эффекты.
Но методы лечения, которые точно нацелены на воспалительный каскад, обнаруженный доктором. Лонгман и его коллеги могут помочь уменьшить воспаление, сохраняя при этом полезные бактерии.
«Если мы сможем разработать низкомолекулярные препараты, которые ингибируют пропандиолдегидратазу, или использовать диетические модификации для уменьшения доступности фукозы, мы сможем уменьшить воспаление кишечника у пациентов с болезнью Крона с меньшими побочными эффектами», – сказал доктор. Лонгман, которая также является членом Института исследований воспалительного заболевания кишечника Джилл Робертс.
Одним из следующих шагов команды будет тестирование потенциальных методов лечения. Они также планируют изучить потенциальную роль фермента фукозилтрансферазы 2 в защите кишечника от этого воспалительного каскада. Доктор. Лонгман объяснил, что у многих пациентов с болезнью Крона есть мутации в гене, кодирующем этот фермент, что делает его нефункциональным.
«С клинической точки зрения это интересно, потому что это может помочь нам разделить людей, для которых то или иное вмешательство может быть более полезным», -. Лонгман сказал.