В рамках трансатлантического сотрудничества исследователи из команды Коди Равичандрана (Центр исследований воспаления VIB-UGent) и Медицинской школы Университета Вирджинии (Шарлоттсвилл, Вирджиния, США) обнаружили, как кишечные бактерии могут использовать питательные вещества, которые являются высвобождается из умирающих клеток в качестве топлива для развития кишечных инфекций.
Исследователи уже давно изучают две, казалось бы, разные области исследований: как определенные бактерии колонизируют наши кишечные тракты и как умирают наши собственные клетки. Но взаимодействуют ли эти процессы?
Коди Равичандран (Центр исследований воспаления VIB-UGent) говорит: «В течение нескольких десятилетий мы знали, что сам процесс гибели клеток может косвенно влиять на бактериальные инфекции, изменяя иммунный ответ организма. В то же время мы также изучаем как умирающие клетки могут общаться со своими соседями. CJ (CJ Андерсон, научный сотрудник) намеревался спросить: если эти умирающие клетки секретируют факторы, которые могут распознаваться и ощущаться соседними здоровыми клетками, что должно остановить другие организмы, такие как кишечные бактерии от распознавания тех же самых молекул? "
Используя культуру клеток и системы здоровых тканей мышей, авторы обнаружили, что определенные молекулы активно продуцируются и выделяются эпителиальными клетками кишечника, когда они начинают умирать. Интересно, что эти молекулы непосредственно воспринимаются и используются кишечными бактериями, такими как сальмонелла и кишечная палочка.
Исследователи показали, что эта взаимосвязь между умирающими клетками и кишечными бактериями, которую они называют высвобождением питательных веществ, вызванным смертью (DINNR), имеет место в контексте нескольких заболеваний. Кишечные бактерии могут использовать молекулы, связанные с гибелью клеток, чтобы способствовать колонизации во время пищевого отравления, воспалительных состояний (наподобие воспалительного заболевания кишечника (ВЗК) или болезни Крона) и мукозита, вызванного химиотерапией. Желудочно-кишечная токсичность является одним из основных побочных эффектов у онкологических больных, проходящих химиотерапию, и может потребовать изменения дозы, что может снизить эффективность. Кроме того, больные раком, получающие химиотерапию, имеют значительно больший риск развития последующих инфекций.
«Эта взаимосвязь между химиотерапией и бактериальными инфекциями была для нас особенно интересна», - говорит Андерсон. «В отличие от инфекций пищевого происхождения или вспышек ВЗК или болезни Крона, когда пациент не знает, когда он или она подвергнется атаке», врачи точно знают, когда они вводят химиотерапевтические препараты больным раком. Это означает, что у нас есть терапевтическое окно, в котором мы можем попытаться разработать своего рода комбинированную терапию, чтобы ограничить часть этого топлива для бактерий ».
Исследователи также обнаружили, что ограничение высвобождения определенных питательных веществ из умирающих клеток без необходимости останавливать сам процесс гибели клеток может защитить животных от инфекции.. По словам Андерсона, это может иметь серьезные последствия для разработки будущих терапевтических средств. «Что было захватывающим для нас, так это то, что нам не нужно обманывать саму смерть, чтобы по-прежнему видеть некоторую защиту. Нам не нужно искать Святой Грааль. Если мы сможем изменить или ограничить некоторые из этих питательных веществ, которые высвобождаются во время смерти, мы можем попытаться улучшить уход за пациентами. Как и в случае любого фундаментального исследования, предстоит еще много работы, но есть возможность для будущих методов лечения ».
