Один вид бактерий, обитающих в кишечнике, может запускать каскад иммунных ответов, которые в конечном итоге могут привести к развитию артрита.
Наш кишечник, как и кишечник большинства млекопитающих, наполнен тысячами видов бактерий, многие из которых полезны и помогают в развитии нормальной, здоровой иммунной системы. Бактерии, проживающие в кишечнике, также могут играть роль в нарушениях иммунной системы, особенно в аутоиммунных заболеваниях, при которых организм атакует собственные клетки.
Оказывается, ревматоидный артрит – одно из таких заболеваний. Исследователи из лабораторий Кристофа Бенуа и Дайан Матис из Гарвардской медицинской школы и Дэна Литтмана из Нью-Йоркского университета сделали это открытие, работая на мышах, склонных к артриту.
"В отсутствие всех бактерий у этих мышей не развился артрит, но введения одной бактерии было достаточно, чтобы запустить иммунный процесс, ведущий к развитию болезни," говорит Матис, профессор патологии HMS.
Результаты опубликованы в номере журнала Immunity от 25 июня.
Исследователи начали с выращивания мышей, склонных к артриту, в среде, свободной от микробов. У мышей уровень аутоантител, вызывающих артрит, был намного ниже, чем у мышей, выращенных в небезопасном учреждении. Беспроблемные мыши также показали сильное ослабление начала и тяжести клинического артрита.
В трехнедельном возрасте некоторых мышей перевели в стерильное учреждение, и исследователи ввели сегментированные нитчатые бактерии в их системы. Когда они ввели мышам эти нормально встречающиеся бактерии, животные быстро начали вырабатывать аутоантитела, и в течение четырех дней у них развился артрит.
Первый автор Синь-Юнг Ву подчеркивает, что эти бактерии не вызывают у мышей "ловить" артрит. "Более того, у них есть генетическая предрасположенность, и эта бактерия создает среду, которая позволяет этой генетической предрасположенности проявляться," говорит Ву, научный сотрудник Гарвардской медицинской школы. "Это взаимодействие между генетикой и окружающей средой."
Команда наметила сложную цепочку событий, ведущих к артриту. Сегментированные нитчатые бактерии заставляют животных производить больше определенного подмножества Т-клеток. Иммунная система реагирует на активность Т-лимфоцитов, как на чужеродную угрозу, и производит аутоантитела, которые вызывают разрушительное заболевание.
Одно удивительное открытие заключалось в том, что бактерии в кишечнике могут влиять на развитие аутоиммунного заболевания, поражающего ткани, удаленные от кишечника. Заболевания, такие как синдром раздраженного кишечника, были связаны с бактериями, проживающими в кишечнике, но это исследование уникально тем, что показывает механизм, с помощью которого бактерии в кишечнике могут влиять на развитие аутоиммунного ответа, который заканчивается воспалением и болью в суставах.
Команда продолжит использовать эту мышиную модель артрита, чтобы ответить на вопросы о связи между заболеванием и аутоиммунным ответом. Затем они планируют заняться молекулярным объяснением того, как эти бактерии способствуют развитию этого конкретного подмножества Т-клеток, и изучить связи с другими аутоиммунными заболеваниями, в частности с диабетом 1 типа.