Как кишечные бактерии "обучают" нашу иммунную систему терпимости

В кишечнике человека обитает около 100 триллионов симбиотических бактерий — в 10 раз больше, чем наших собственных клеток. При этом иммунная система резко реагирует на патогены, такие как Salmonella, хотя они не сильно отличаются от "дружественных" бактерий. Исследователи из Калифорнийского технологического института во главе с Саркисом К. Мазманяном выяснили, как решается эта дилемма.

Кто принимает решение?

"Решение принимается не нами, а бактериями. Поскольку мы — их дом, они держат ключ к нашей иммунной системе", — говорит Мазманян.

Используя конфокальную микроскопию, учёные обнаружили, что симбиотическая бактерия Bacteroides fragilis живёт не просто в просвете кишечника, а в криптах толстой кишки, в тесном контакте с иммунной системой слизистой оболочки.

Механизм контроля

B. fragilis вырабатывает сложную молекулу сахара — полисахарид А (PSA). Эта молекула связывается с Toll-подобными рецепторами на поверхности регуляторных Т-клеток (Treg-клеток), активируя их.

В норме Treg-клетки подавляют аутоиммунные реакции. Активированные PSA, они подавляют другой тип клеток — T-хелперы 17 (Th17), которые обычно запускают провоспалительные реакции для уничтожения патогенов. Таким образом, B. fragilis получает "иммунный пропуск" для колонизации кишечника.

Экспериментальное подтверждение

Когда учёные блокировали этот механизм — удаляли молекулу PSA, её Toll-подобный рецептор или сами Treg-клетки — иммунная система атаковала и изгоняла бактерии. "Бактерия остаётся той же, но теперь она выглядит как патоген", — объясняет Мазманян.

Философские и медицинские последствия

Исследование, опубликованное в Science Express, заставляет пересмотреть понятие "своего" и "чужого". "Наша концепция 'я' должна быть расширена и включить триллионы наших микробных обитателей", — говорит Мазманян.

С генетическими мутациями в этом пути могут быть связаны некоторые иммунные расстройства, например, воспалительные заболевания кишечника. "Вопрос в том, не заболевают ли пациенты потому, что отвергают бактерии, которые не должны отвергать?" — задаётся вопросом соавтор работы Джун Л. Раунд.