Авторы нового исследования, изучая, как и почему определенные типы клеток размножаются в кишечнике, обнаружили, что ксантин, который содержится в кофе, чае и шоколаде, может играть роль в дифференцировке Th17. Результаты могут помочь врачам лучше понять здоровье кишечника и развитие таких состояний, как воспалительное заболевание кишечника. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Immunity.
Ксантин и микроорганизмы кишечника
Кишечник является «домом» для множества микроорганизмов, которые влияют на здоровье и развитие заболеваний. Считается, что некоторые типы микроорганизмов способствуют развитию воспалительных состояний, таких как воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), но точный каскад событий, который ведет от микробов к иммунным клеткам и к болезни, остается загадочным.
Ученые из Центра женского здоровья им. Бригама (Brigham and Women’s Hospital-BWH) изучили, что приводит к образованию клеток Th17 — важного подтипа клеток в кишечнике — и раскрыли некоторые недооцененные молекулярные факторы и события, которые приводят к дифференцировке клеток в кишечнике. Одним из таких «игроков» является метаболит пурина ксантин, который содержится в больших количествах в продуктах с кофеином, таких как кофе, чай и шоколад.
«Одна из концепций в нашей области заключается в том, что микроорганизмы необходимы для дифференцировки клеток Th17, но наше исследование предполагает, что могут быть исключения», — комментирует соавтор исследования Джинжи Дуан (Jinzhi Duan) из отделения гастроэнтерологии, гепатологии и медицины медицинского факультета BWH. «Мы изучили основные механизмы образования клеток Th17 в кишечнике и обнаружили некоторые удивительные результаты, которые могут помочь нам лучше понять, как и почему могут развиваться такие заболевания, как ВЗК».
Осветив этапы, ведущие к дифференцировке клеток Th17, исследователи неожиданно обнаружили роль ксантина в кишечнике.
«Иногда в ходе исследований мы делаем такие неожиданные открытия — это не обязательно то, что вы искали, но это интересное открытие, которое открывает новые области исследований», — утверждает старший автор исследования Ричард Блумберг (Richard Blumberg). «Слишком рано рассуждать о том, приводит ли количество ксантина в чашке кофе к полезным или вредным эффектам в кишечнике человека, но это дает нам интересные выводы для дальнейшего изучения, поскольку мы ищем способы вызвать защитную реакцию и более сильный барьер в кишечнике».
Считается, что Т-хелперы, продуцирующие интерлейкин-17 (Th17), играют ключевую роль в кишечнике. Эти клетки могут помочь создать защитный барьер в кишечнике, а когда возникает бактериальная или грибковая инфекция, они могут вырабатывать сигналы, которые заставляют организм производить больше клеток Th17. Но данные клетки также были вовлечены в такие заболевания, как рассеянный склероз, ревматоидный артрит, псориаз и ВЗК.
Ученые использовали несколько моделей мышей для изучения молекулярных событий, которые приводят к развитию клеток Th17. Удивительно, но они обнаружили, что клетки Th17 могут размножаться даже у стерильных мышей или мышей, которым давали антибиотики, уничтожающие бактерии. Команда ученых обнаружила, что стресс эндоплазматического ретикулума в эпителиальных клетках кишечника вызывает дифференцировку клеток Th17 через метаболиты пуринов, такие как ксантин, даже у мышей, которые не являются носителями микробов и имеют генетические сигнатуры, которые предполагают наличие клеток с защитными свойствами.
Авторы отмечают, что их исследование было ограничено клетками в кишечнике — возможно, эти перекрестные помехи между клетками в кишечнике и другими органами, такими как кожа и легкие, могут иметь важное влияние на результаты. Они также отмечают, что их исследование не определяет, что заставляет клетки Th17 становиться патогенными, то есть играть роль в заболевании, и заявляют, что необходимы дальнейшие исследования, в том числе исследования, посвященные клеткам Th17 человека с ВЗК.
«Хотя мы еще не знаем, что вызывает патогенез, инструменты, которые мы здесь разработали, могут приблизить нас к пониманию того, что вызывает болезнь и что может помочь вылечить или предотвратить ее», — заключил Блумберг.
Авторы другого исследования утверждают, что употребление чернослива может улучшить микробиом кишечника у женщин в постменопаузе.
