Врачи долго ломали голову над тем, почему курение облегчает течение язвенного колита, но ухудшает течение болезни Крона. Бактерии из полости рта, мигрирующие в кишечник, могут объяснить эту загадку.
Немногие истины являются более общепризнанными, чем тот факт, что курение представляет собой серьезную угрозу для здоровья человека. Курение сигарет значительно повышает риск развития рака, сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, ежегодно унося жизни семи миллионов человек по всему миру. Парадоксально, но курение полезно для людей, страдающих язвенным колитом - воспалительным заболеванием кишечника, при котором иммунная система ошибочно атакует здоровые ткани кишечника. Это хроническое заболевание вызывает такие симптомы, как боль в животе, диарея, потеря веса и повышенная утомляемость. Однако курение снижает интенсивность и частоту обострений. "Курение, конечно, вредно. Но при язвенном колите курение каким-то образом помогает улучшить состояние болезни", - говорит Хироши Оно, кишечный иммунолог из Института физико-химических исследований (Япония). «Это загадка».
Уже более 40 лет ученые и клиницисты наблюдают, что у курящих людей вероятность развития язвенного колита ниже по сравнению с теми, кто никогда в жизни не курил. Более того, они также заметили, что у людей с этим заболеванием, бросивших курить, наблюдалось ухудшение состояния. И наоборот, курение усугубляет болезнь Крона, другой тип воспалительного заболевания кишечника. "Часто в разговоре с пациентами, страдающими язвенным колитом, можно услышать историю о том, что они бросили курить несколько месяцев или год назад, и именно тогда у них начались обострения. Мы никогда не могли объяснить, почему так происходит", - рассказывает Гил Каплан, гастроэнтеролог из Университета Калгари, изучающий глобальную эпидемиологию воспалительных заболеваний кишечника.
Теперь, в новом исследовании, Оно и его коллеги дали некоторые ответы. Изучив кишечную микробиоту людей с воспалительными заболеваниями кишечника, они показали, что при курении образуются метаболиты, которые способствуют тому, что определенные бактерии из микробиома полости рта поселяются в кишечнике. Там эти захватчики вызывают иммунные реакции, которые ослабляют язвенный колит, но усугубляют болезнь Крона. Эти результаты, опубликованные в журнале Gut, могут привести к созданию терапии на основе метаболитов, способной уменьшить воспаление у пациентов и снизить их зависимость от курения, чтобы держать болезнь под контролем.
"Мы знаем, что в микробиоме курильщиков, некурящих и бросивших курить людей есть различия. Но я думаю, что это, вероятно, одно из первых исследований, которое красноречиво проводит серию экспериментов, чтобы выяснить, как это может происходить", - отмечает Каплан, который не принимал участия в исследовании. Одним из наиболее известных триггеров воспалительных заболеваний кишечника является изменение состава бактерий в кишечнике и связанных с ними метаболитов. Учитывая, что курение сигарет и отказ от него могут способствовать этим изменениям, Оно и его коллеги предположили, что курение может по-разному влиять на болезнь Крона и язвенный колит посредством микробиома кишечника.
Чтобы проверить эту теорию, исследователи набрали пациентов с обоими заболеваниями, включая тех, кто никогда не курил в своей жизни, бросил курить или продолжал курить во время исследования. Исследователи проанализировали микробиоту слизистой оболочки кишечника - бактерии, тесно связанные с внутренней оболочкой толстой кишки - в образцах, полученных при колоноскопии. Они заметили, что некоторые бактерии, обитающие в полости рта, такие как стрептококки, населяли микробиом кишечника курильщиков с язвенным колитом и болезнью Крона. В составе микробиоты тех, кто бросил курить, таких изменений не наблюдалось. «Это весьма удивительно», - говорит Каплан. «Я и не подозревал, что у курящих людей эти бактерии из полости рта продвигаются в толстую кишку».
Как появление этих нежданных гостей изменило состояние кишечника? Чтобы ответить на этот вопрос, Оно и его сотрудники исследовали бактериальные метаболиты в кале пациентов. У курящих людей с язвенным колитом наблюдалось более высокое содержание короткоцепочечных жирных кислот, таких как ацетат и бутират, по сравнению с теми, кто бросил курить. У пациентов с болезнью Крона наблюдалась аналогичная тенденция. Различные ароматические соединения, такие как гидрохинон и катехол, также присутствовали в большем количестве в образцах кала больных язвенным колитом, которые курили, по сравнению с теми, кто бросил курить.
Поскольку гидрохинон содержится в сигаретном дыме в высоких концентрациях, ученые задались вопросом, не помогает ли он стрептококкам поселиться в толстой кишке. Когда они вводили это соединение мышам, то наблюдали увеличение количества стрептококков в слизистой оболочке кишечника. Разбираясь в этом, Оно и его коллеги проверили, как различные штаммы бактерий влияют на животные модели двух типов воспалительных заболеваний кишечника. Они сообщили, что инокуляция мышам Streptococcus mitis подавляла воспаление при язвенном колите и усиливала его при болезни Крона, повторяя эффект курения.
Чтобы понять причину таких контрастных эффектов, Оно и его коллеги изучили, как эти бактерии влияют на иммунную систему в мышиных моделях воспалительных заболеваний кишечника. Колонизация кишечника мышей S. mitis спровоцировала выработку иммунных клеток T-хелперов-1 в обеих моделях. Эти клетки, как известно, провоцируют болезнь Крона, что позволяет понять, почему курение усугубляет симптомы этого заболевания. Язвенный колит, с другой стороны, вызывается клетками Т-хелперами-2, которые подавляются иммунной реакцией, вызванной бактериями полости рта.
Каплан считает, что эти выводы закладывают основу для разработки новых методов лечения язвенного колита - от диет, способствующих выделению полезных соединений, до создания терапевтических микробиомов, которые могут позволить людям безопасно бросить курить.