Белок фактора роста, вырабатываемый редкими иммунными клетками в кишечнике, может защитить от последствий воспалительного заболевания кишечника (ВЗК), согласно новому открытию исследователей Weill Cornell Medicine.
В своем исследовании, опубликованном 31 января в Nature Immunology , исследователи обнаружили, что фактор роста, HB-EGF, вырабатывается в ответ на воспаление кишечника набором иммунорегулирующих клеток, называемых ILC3. Эти иммунные клетки находятся во многих органах, включая кишечник, хотя известно, что их количество уменьшается в воспаленном кишечнике пациентов с ВЗК.
Исследователи показали в экспериментах на мышах, что этот фактор роста может эффективно противостоять вредному воздействию ключевого фактора воспаления кишечника, называемого ФНО. При этом ILC3 защищают клетки, выстилающие кишечник, когда они в противном случае погибли бы и вызвали нарушение кишечного барьера.
«Мы обнаружили новый клеточный путь, необходимый для защиты от воспаления кишечника. Это открытие может привести к лучшему пониманию патогенеза ВЗК и новым стратегиям лечения этого заболевания», — сказал старший автор исследования доктор Грегори Зонненберг, доцент микробиология и иммунология в медицине в отделении гастроэнтерологии и гепатологии и научный сотрудник Института исследований воспалительных заболеваний кишечника Джилл Робертс в Weill Cornell Medicine.
ВЗК, категория заболеваний, включающая язвенный колит и болезнь Крона, характеризуется хроническим воспалением кишечника и многими потенциальными последствиями, включая артрит и колоректальный рак. Это состояние довольно распространено в Соединенных Штатах; исследование, основанное на опросе, проведенном исследователями Центров по контролю и профилактике заболеваний в 2015 году, показало, что более 1 процента населения США — более трех миллионов человек — живут с ВЗК. Современные методы лечения помогают некоторым, но не всем пациентам.
Доктор Зонненберг и его лаборатория в недавних исследованиях обнаружили, что ILC3 играют ключевую роль в защите кишечника от вредного воспаления и истощаются у пациентов с ВЗК или раком толстой кишки. В новом исследовании команда стремилась получить более точное представление о том, как ILC3 борются с воспалительными эффектами ВЗК.
Исследователи в первоначальной серии экспериментов воссоздали состояние, подобное ВЗК, у мышей, используя высокие дозы воспалительного иммунного белка, называемого ФНО, основного фактора воспаления при ВЗК и цели некоторых методов лечения ВЗК. В этих экспериментах они обнаружили, что ILC3 сильно защищают слизистую оболочку кишечника мышей от вызванного TNF воспалительного повреждения — мыши, у которых отсутствовали ILC3, страдали значительно сильнее.
Предыдущие исследования показали, что ILC3 помогают защитить кишечник, по крайней мере частично, за счет выработки иммунного белка, называемого IL-22, который способствует барьерной функции кишечника. Тем не менее, эксперименты на мышах в новом исследовании показали, что защитный эффект ILC3 против TNF работает независимо от IL-22.
Используя относительно продвинутый метод, называемый секвенированием РНК одиночных клеток, исследователи в конечном итоге сосредоточились на механизме защитного эффекта ILC3: белок фактора роста HB-EGF, который, как они показали, может поддерживать жизнь клеток, выстилающих кишечник, в присутствии чрезмерного количества клеток. ФНО.
Команда обнаружила, что ILC3 являются доминирующими производителями HB-EGF в кишечнике. Им удалось идентифицировать каскад сигнальных факторов, который происходит ниже по течению от TNF и заставляет ILC3 включать продукцию HB-EGF, и они наблюдали тот же каскад у ILC3 человека, что указывает на то, что эти результаты специфичны не только для мышей. Исследователи также подтвердили на основе анализа ткани кишечника пациента с ВЗК, что ILC3, продуцирующие HB-EGF, снижены в областях воспаления кишечника.
