Кишечные бактерии помогают организму бороться с инфекцией

Исследователи из UT Southwestern Medical Center обнаружили, что бактерии, присутствующие в кишечнике человека, помогают запускать защитные механизмы организма против паразита Toxoplasma gondii, вызывающего токсоплазмоз.

Токсоплазмоз обычно протекает в легкой форме, но может иметь серьезные и потенциально смертельные последствия для беременных женщин, их плодов и людей с ослабленным иммунитетом.

У мышей T. gondii напрямую активирует специфический иммунный белок хозяина — toll-like receptor 11 (TLR-11), который помогает контролировать иммунный ответ. Однако у людей нет активной формы этого рецептора. То, как организм обнаруживает T. gondii, оставалось неясным, поскольку паразит не активирует ни один из функционирующих toll-like рецепторов, которые у человека есть.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Host & Microbe, ученые предполагают, что первое взаимодействие T. gondii в человеческом кишечнике происходит не напрямую с рецепторами, а с полезными бактериями, живущими в нас. Эти бактерии затем выделяют сигнальные молекулы, предупреждая организм-хозяина о вторжении.

"Наши результаты позволяют предположить, что изучение бактерий в кишечнике каждого пациента может помочь врачам понять его восприимчивость к инфекционным заболеваниям", — сказал доктор Феликс Яровински, старший автор статьи. — "Это также предполагает возможность разработки новых пробиотических стратегий для лечения паразитарных инфекций, таких как токсоплазмоз".

T. gondii поражает более 1 миллиарда человек во всем мире. Паразит может инфицировать большинство теплокровных животных, но основным хозяином является домашняя кошка.

Исследователи изучали мышей, у которых генетически устранили TLR-11, что имитирует человеческий иммунный ответ. Затем они заразили этих мышей T. gondii перорально и системно (инъекцией).

Несмотря на отсутствие нормального механизма борьбы с инфекцией, мыши все же атаковали паразита. Ученые обнаружили, что комменсальные (полезные) бактерии в кишечнике активировали их иммунную систему, вызывая различные воспалительные реакции против патогена. У людей именно эти полезные бактерии посылают активирующие сигналы трем функционирующим toll-like рецепторам.

"Это, по-видимому, первый пример непрямого распознавания патогена in vivo, когда активация иммунной системы зависит от косвенного, а не прямого обнаружения патогена", — отметил доктор Яровински.

Проблема, однако, в том, что TLR-11, по-видимому, причиняет больше вреда, чем пользы. Хотя мыши без рецептора (но с комменсальными бактериями) могли выработать достаточно сигнальных белков, чтобы победить паразита, мыши с рецептором активировали слишком много сигнальных белков и развивали тяжелое воспаление в тонком кишечнике. При заражении более высокими дозами T. gondii мыши с TLR-11 также умирали в гораздо большем количестве из-за усиленного воспалительного ответа.

"Мы предполагаем, что, поскольку комменсальные бактерии эволюционировали вместе с хозяином, они, должно быть, нашли этот тонкий баланс, чтобы вызвать достаточные стимулирующие эффекты иммунной системы, не вызывая болезни или смерти", — сказал доктор Яровински. — "Тот факт, что комменсальные бактерии сильно различаются от человека к человеку, может объяснить, почему результаты лечения так сильно разнятся".

Следующим шагом, по словам доктора Яровински, будет определение того, являются ли определенные виды комменсальных бактерий более полезными, чем другие.