Исследователи из Института биологии в Лейдене обнаружили, как хорошие кишечные бактерии регулируют нашу врожденную иммунную систему. Это удивительное открытие может позволить лечить заболевания, связанные с воспалением, такие как диабет и колит, с помощью коктейля из полезных бактерий. Публикация в Nature Communications.
Почему вредные бактерии вредны для людей, известно давно. Они активируют врожденную иммунную систему (см. Вставку), которая запускает защитный механизм в виде воспаления. Но до сих пор было неизвестно, почему хорошие бактерии полезны для людей. Исследователи Бьорн Кох и Герман Спейнк выяснили, почему полезные бактерии в кишечнике оказывают положительное влияние на людей и как наш организм распознает полезные бактерии.
Для этого открытия исследователи рассмотрели так называемые Toll-подобные рецепторы, белки, которые играют решающую роль в врожденной иммунной системе. "Мы обнаружили, что рецепторы Toll, которые распознают плохие бактерии, также играют роль в хороших бактериях, но очень неожиданным образом," говорит Спанек. "Мы обнаружили, что хорошие бактерии подавляют иммунную систему через Toll-подобные рецепторы."
И это очень неожиданно, – объясняет Спанек. "Обычно присутствие бактерии или молекулы вызывает положительный ответ в организме. Затем что-то активируется, в случае плохих бактерий – воспалительная реакция. В случае хороших бактерий все с точностью до наоборот: отсутствие хороших бактерий активирует иммунную систему, а присутствие хороших бактерий подавляет эту систему." И последнее – желаемый эффект при воспалительных заболеваниях. Поразительно, что не все гены врожденной иммунной системы подавляются хорошими бактериями, а специфическая подгруппа, которая не была обнаружена ранее. Это также дает возможности для разработки новых лекарств от воспалительных заболеваний.
Открытие интересно не только из-за фундаментальных выводов, но и из-за применения. "Хорошие бактерии очень важны," говорит Спанек. "Но с воспалительными заболеваниями, такими как диабет 2 типа и колит, большое количество вредных бактерий берут верх. Теперь мы научно продемонстрировали, почему полезные бактерии могут помочь. Мы также разработали метод определения для каждой бактерии, насколько это хорошо или плохо для иммунной системы." Результаты исследования Коха и Спаника могут позволить дать кому-то коктейль из заранее отобранных бактерий в качестве лекарства от таких заболеваний, как диабет и колит.
У людей и животных есть врожденная и адаптивная иммунная система. Врожденная иммунная система остается неизменной на протяжении всей жизни, в то время как адаптивная система постоянно адаптируется. Например, вакцины нацелены на эту адаптивную систему. Примечательно, что врожденная иммунная система почти идентична у всех позвоночных организмов. До сих пор не было обнаружено никаких существенных различий между врожденной иммунной системой человека и личинками рыбок данио, которые Спанек использовал для этого исследования.