В последние годы большое внимание уделяется роли бактерий в здоровье кишечника. Но новое исследование, проведенное учеными из Университета здоровья штата Юта, показывает, что грибы - еще один микроорганизм, живущий внутри нас - могут быть одинаково важны как для здоровья, так и для болезней.
Грибы процветают в здоровом кишечнике, но они также могут вызывать повреждения кишечника, которые могут способствовать воспалительным заболеваниям кишечника (ВЗК), согласно исследованию, опубликованному в Nature 14 июля. Эксперименты на мышах показывают, что обычно иммунная система держит грибы под контролем, нацеливаясь на микроб, когда он переходит в состояние, которое может причинить вред. Когда система разбалансирована, более вероятно возникновение болезни.
«Грибы были полностью недостаточно изучены отчасти потому, что их численность значительно превосходит бактерии», - говорит Джун Раунд, доктор философии, профессор патологии Университета здравоохранения Университета и старший автор исследования. Новые инструменты и технологии делают подобные расследования возможными, добавляет она. «Эта работа добавляет важную часть к общей картине».
Эти идеи открывают новые возможности для разработки терапевтических средств для улучшения здоровья кишечника. Исследование показывает доказательство того, что однажды вакцины можно будет использовать для сдерживания желудочно-кишечных заболеваний за счет усиления естественных иммунных реакций, которые способствуют здоровому балансу грибков и другой кишечной микробиоты.
В поисках баланса
Раунд заинтересовался этим направлением исследований после того, как заметил, что обычный медицинский тест для диагностики болезни Крона, типа ВЗК, работает путем обнаружения антител против грибков. И все же, как антитела влияют на влияние грибов на болезнь, еще предстоит изучить.
Чтобы копнуть глубже, ее команда искала триггер иммунного ответа. Работая с образцами пациентов и проводя тесты на мышах, они определили, что дрожжи Candida albicans - один из основных видов грибков, обитающих в кишечнике человека - вызывают сильнейший иммунный ответ. Дальнейшее исследование показало, что антитела сосредоточены на удлиненных типах грибковых клеток, называемых гифами, и специфически связываются с белками, называемыми адгезинами, которые помогают микробам прикрепляться к поверхностям и становиться инвазивными.
Имея в руках эту цель, исследователи могли более точно исследовать роль грибов в здоровье кишечника. Они обнаружили, что мыши, заселенные дрожжами в их нормальном округлом состоянии, оставались здоровыми. Напротив, мыши, зараженные Candida в ее инвазивной форме, вызывали повреждение кишечника, напоминающее ВЗК. Результаты показывают, что нормальный ответ антител в кишечнике подавляет болезнь, распознавая вредоносные гифальные формы грибов.
ВЗК - не единственное заболевание, связанное с грибками. Другой - вагинальные дрожжевые инфекции. Исследователи определили, что вакцина, которую исследуют как средство от дрожжевой инфекции, вызывает иммунную реакцию против белков адгезина, аналогичную реакции у пациентов с болезнью Крона. При прививке вакциной мыши, обычно склонные к ВЗК-подобному состоянию, с меньшей вероятностью заболевали.
В настоящее время исследователи изучают, могут ли вакцины помочь смягчить ВЗК у людей, и можно ли применить тот же подход в более широком смысле для формирования других микробных сообществ в кишечнике. «Мы стремимся использовать взаимодействие с комменсальными микробами и иммунной системой хозяина, чтобы использовать микробные продукты для лечения», - говорит Раунд.
Здоровая конкуренция
В дополнение к последствиям для болезней, результаты также предполагают, что грибы могут быть важны для здорового кишечника. Как правило, работа иммунной системы состоит в том, чтобы устранять инфекции путем избавления от инвазивных организмов. В этом случае грибы выигрывают от их взаимодействия с антителами. Иммунная реакция переводит грибы из инвазивного состояния в округлое, почковавшееся, что улучшает их выживаемость в кишечнике.
«Иммунная система сдерживает Candida до его наименее патогенной формы», - говорит Кайла Ост, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Раунда и ведущий автор исследования. «Это показывает нам, что общение между хозяином и микробом может быть дружественным, а не антагонистическим, чтобы принести пользу обоим».