Как полезные бактерии защищают клетки кишечника
Исследователи из Медицинской школы Университета Эмори выяснили, как древний клеточный регуляторный контур Nrf2, присутствующий как у насекомых, так и у млекопитающих, реагирует на полезные бактерии и запускает защитный ответ на стрессы окружающей среды.
Результаты, опубликованные 13 августа в Cell Reports, могут привести к прогрессу в использовании бактерий для лечения кишечных заболеваний или смягчения последствий лучевой терапии рака.
Ключевые моменты:
Защитный путь: Идентифицированный путь не является воспалительным или иммунорегуляторным, а цитопротекторным (защищает клетки).
Роль лактобацилл: Среди множества кишечных бактерий лишь небольшая группа — лактобациллы — способна стимулировать повышение устойчивости клеток к стрессу.
Экспериментальные доказательства:
Механизм: Защитный эффект связан с активацией пути Nrf2 в кишечных тканях. У мух и мышей с мутацией, отключающей Nrf2, защита не работала.
Сигнальная роль АФК: И паракват, и радиация генерируют активные формы кислорода (АФК). Лактобациллы стимулируют клетки кишечного эпителия производить АФК через фермент Nox1, что является ключевым сигналом для активации Nrf2 и защиты. Без Nox1 радиозащитный эффект исчезал.
Концепция гормезиса: Это пример гормезиса, когда ограниченное воздействие вредного фактора (небольшое количество АФК) подготавливает организм к противостоянию большей дозе позже.
Эволюционный аспект: Ученые полагают, что путь Nrf2, высоко консервативный у разных организмов, вероятно, эволюционировал как механизм сосуществования высших организмов с бактериями.
Перспективы: Исследователи изучают общие генетические сигнатуры бактерий, стимулирующих АФК и Nrf2, чтобы определить наиболее терапевтически полезные штаммы и, возможно, создать синтетические агенты, имитирующие их действие. Для таких работ в Эмори создается гнотобиотический центр для изучения животных с кишечником, заселенным только одним видом бактерий.