Авторы нового исследования определили критическую связь между геном PTPN2 и клетками Панета, которая играет важную роль в поддержании нормальных свойств микробов кишечника. Исследование опубликовано в научном журнале Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology.
Воспалительные заболевания кишечника и клетки Панета
Воспалительные заболевания кишечника, или ВЗК – болезнь Крона и язвенный колит, два хронических заболевания, которые проявляются воспалением в кишечнике. ВЗК, от которого страдают около миллионы людей, является аутоиммунным заболеванием — состоянием, при котором иммунная система организма атакует здоровые ткани. ВЗК проявляется такими симптомами как диарея, ректальное кровотечение, усталость, потеря веса и спазмы.
Кишечный эпителий, состоящий из слоя клеток, выстилающих кишечник, играет важную роль при ВЗК, поскольку его легко разрушить во время воспаления кишечника. Специализированным типом эпителиальных клеток являются клетки Панета. Антимикробные пептиды, вырабатываемые этими клетками, помогают регулировать микробиоту кишечника или сообщество микроорганизмов, существующих в кишечнике.
Исследовательская группа под руководством Деклана МакКоула (Declan McCole), доктора, специализирующегося на ВЗК из Калифорнийского университета (University of California) в Риверсайде, сообщает в своем исследовании на мышах, что снижение активности гена ВЗК PTPN2 в эпителиальных клетках кишечника может привести к снижению выработки противомикробных пептидов клеток Панета.
Адгезивно-инвазивные кишечные палочки
«Это исследование акцентирует наше внимание к совершенствованию подходов к персонализированной медицине при ВЗК путем понимания того, как у пациентов с вариантами гена PTPN2 развивается ВЗК», — комментирует МакКоул. «Потеря PTPN2 может также привести к селективной потере клеток Панета в эпителии кишечника. Эта потеря PTPN2 вызывает значительные изменения в микробиоте кишечника и увеличивает количество конкретной кишечной палочки».
Escherichia coli, или кишечная палочка — это бактерии, встречающиеся в окружающей среде, пищевых продуктах и кишечнике людей и животных. МакКоул объяснил, что рассматриваемая кишечная палочка, адгезивно-инвазивные кишечные палочки (adherent-invasive Escherichia сoli (AIEC)), увеличивается при ВЗК и усиливает воспаление. Впервые идентифицированная у пациентов с болезнью Крона, AIEC может прикрепляться и проникать в эпителиальные клетки, а также в иммунные клетки, называемые макрофагами.
«AIEC — самый сильный кандидат на причинную роль бактерий в ВЗК», — добавляет автор исследования.
По словам МакКоула, клетки Панета не функционируют должным образом у многих пациентов с ВЗК, и это может служить маркером заболевания. Антимикробные пептиды, продуцируемые этими клетками, имеют решающее значение для защитного барьера кишечника, регулирующего относительные пропорции бактерий и их взаимодействия друг с другом. Они также помогают соседним кишечным стволовым клеткам лучше функционировать.
«Мы знаем, что при ВЗК клетки Панета часто неспособны производить достаточное количество антимикробных пептидов или адекватно реагировать на кишечные бактерии», — отметил МакКоул. «Эти функциональные дефекты также могут быть связаны с изменениями в структуре клеток Панета, которые снижают их способность секретировать защитные антимикробные пептиды, что приводит к увеличению популяций бактерий, связанных с ВЗК, таких как AIEC. Эти структурные изменения в клетках Панета также могут служить маркером заболевания при ВЗК, особенно болезни Крона».
«Данная работа закладывает основу для нашего нового исследовательского проекта, который определит фармакологические агенты, способные восстановить функцию клеток Панета и уменьшить вклад микробов в воспаление кишечника», — заключил МакКоул.
Статья по теме: Диарея при ВЗК — что нужно знать
