Исследование , опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показывает, как присутствие специфического белка IL-22BP влияет на состав микробиоты кишечника и реакцию организма на бактериальную инфекцию.

«Мы обнаружили, что мыши, которые не вырабатывают этот белок, более защищены от кишечных инфекций , вызываемых такими бактериями, как Clostridioides difficile и Citrobacter rodentium», — сказал Марко Аурелио Рамирес Виноло, соавтор статьи. Он является профессором Института биологии Государственного университета Кампинаса (IB-UNICAMP) в Бразилии и руководителем его Лаборатории иммуновоспаления.

IL-22BP (белок, связывающий интерлейкин 22) снижает доступное количество IL-22 — белка, вырабатываемого клетками иммунной системы , который помогает поддерживать кишечный барьер, укрепляет клетки слизистой оболочки кишечника и участвует в выработке антимикробных веществ.

«Мы объясняем это открытие тем, что интерлейкин 22 более эффективен в отсутствие IL-22BP с точки зрения укрепления защитных сил кишечника еще до начала инфекции», — сказал Виноло.

В статье PNAS исследователи сообщают, что у мышей без IL-22BP были другие кишечные бактерии и что когда эти бактерии были перенесены мышам с нормальной продукцией IL-22BP, они, тем не менее, были защищены от инфекции, что позволяет предположить, что отсутствие связывающего белка привело к полезной модуляции кишечной микробиоты.

«Эта устойчивость к инфекциям была связана с повышенной выработкой короткоцепочечных жирных кислот , которые высвобождаются при ферментации пищевых волокон кишечными бактериями и оказывают благотворное влияние на здоровье кишечника, включая создание противовоспалительной среды и укрепление кишечного барьера», — сказал Хосе Луис Фачи, первый автор статьи и научный сотрудник Медицинской школы Вашингтонского университета (WUSM) в США.

Фачи провел свое докторское исследование по взаимодействию между кишечными бактериями и колонизацией C. difficile, бациллой, устойчивой к нескольким антимикробным препаратам и частой причиной внутрибольничных инфекций. Короткоцепочечные жирные кислоты вырабатываются бактериальным метаболизмом во время ферментации пищевых волокон и защищают кишечник от инфекций, таких как вызванные C. difficile.

По словам Виноло, который был научным руководителем докторской диссертации Фачи, отсутствие IL-22BP изменяет состав и функциональность микробиоты кишечника, что приводит к полезному профилю для организма. «Это подчеркивает роль микробиоты кишечника в регулировании реакций организма и указывает на возможность смягчения или предотвращения кишечных инфекций посредством ингибирования IL-22BP», — сказал он.

Следующие шаги
Теперь можно планировать будущие исследования, чтобы глубже понять это открытие и использовать его для разработки методов лечения.

«Следующим важным шагом является изучение эффективности ингибиторов IL-22BP на животных моделях и, возможно, в клинических испытаниях для лечения тяжелых кишечных инфекций», — сказал Фачи.

Другая возможность — изучить, как различные типы и количества пищевых волокон влияют на выработку короткоцепочечных жирных кислот. «Состав микробиоты кишечника при отсутствии IL-22BP может предоставить ценную информацию», — добавил он.

Модуляция микробиоты кишечника может принести пользу при других воспалительных заболеваниях кишечника, таких как болезнь Крона и язвенный колит, а также при инфекциях, вызванных другими патогенами.

«Изучение того, как IL-22 взаимодействует с другими молекулами и клетками иммунной системы в отсутствие IL-22BP, поможет нам лучше понять его функцию в кишечном иммунитете. Будущие исследования могут изменить наше понимание роли этих белков в здоровье кишечника и привести к разработке новых терапевтических стратегий для профилактики и лечения кишечных инфекций», — сказал Виноло.

В исследовании приняли участие ученые кафедры генетики, эволюции, микробиологии и иммунологии IB-UNICAMP и кафедры патологии и иммунологии WUSM.