В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine, ученые из Университета Макмастера (McMaster University) обнаружили в кишечнике бактериальный «суперпроизводитель» гистамина, который может вызывать приступы боли у некоторых пациентов с синдромом раздраженного кишечника (СРК).
Материалы и методы исследования
Исследователи идентифицировали штамм бактерии Klebsiella aerogenes (McMaster-Queen (MQ)) в 25% образцов микробиоты кишечника у пациентов с СРК. Исследователи изучили образцы микробиоты стула как канадских, так и американских когорт пациентов.
«Мы наблюдали за этими пациентами в течение нескольких месяцев и обнаружили высокие уровни гистамина в стуле в то время, когда пациенты жаловались на сильную боль», — объясняет автор исследования Премысл Берчик (Premysl Bercik).
Кишечные бактерии, продуцирующие гистамин, могут вызывать хроническую боль в животе
Исследовательская группа определила бактерию Klebsiella aerogenes как основного производителя гистамина, изучая стерильных мышей, колонизированных микробиотой кишечника пациентов с СРК. Ученые также колонизировали некоторых мышей микробиотой кишечника от здоровых добровольцев в качестве контрольной группы.
Результаты исследования показывают, что бактерия Klebsiella aerogenes превращает диетический гистидин, незаменимую аминокислоту, присутствующую в животном и растительном белке, в гистамин, известный медиатор боли. Затем бактериальный гистамин активирует иммунную систему кишечника через рецептор гистамина-4, который привлекает иммунные тучные клетки в кишечник. Эти активированные тучные клетки производят еще больше гистамина и других медиаторов боли, вызывая воспаление и боль.
Практическая значимость работы
«Теперь, когда мы знаем, как гистамин вырабатывается в кишечнике, мы можем определить и разработать методы лечения, нацеленные на бактерии, продуцирующие гистамин», —добавляет Премысл Берчик.
Исследование показало, что, когда мышей, колонизированных бактериями, продуцирующими гистамин, кормили диетой с низким содержанием ферментируемых углеводов, производство бактериального гистамина резко снижалось. Это было связано с изменением бактериального брожения и кислотности в кишечнике, что ингибировало бактериальный фермент, ответственный за выработку гистамина.
Известно, что у пациентов с СРК в кишечнике больше тучных клеток, и что у некоторых из них состояние улучшается при лечении, направленном на тучные клетки или гистамин, например, при приеме стабилизаторов тучных клеток или антигистаминных препаратов. Исследование объясняет, почему при СРК обнаруживается увеличение количества тучных клеток, и предполагает, что путь рецептора H4 играет важную роль в этом процессе.
«Если мы заблокируем рецепторы H4, то сможем предотвратить рекрутирование тучных клеток в толстую кишку и, как следствие, развитие болей в животе», — заключает Премысл Берчик.
Авторы другого исследования расшифровали весь геном бактерии клебсиеллы пневмонии.
Полученный из насекомых антибиотик поможет разрушить защитную мембрану некоторых бактерий