ЗДОРОВЬЕ и ИНТЕЛЛЕКТ
ЗДОРОВЬЕ и ИНТЕЛЛЕКТ
Наука, общество, медицина, здоровье, долголетие, лекарства и бады = блогинг и новости
Read 3 minutes

Новое исследование определяет механизм, с помощью которого определённые диетические факторы и кишечные бактерии могут влиять на иммунные реакции

Вызванные диетой изменения в структуре бактериальных метаболитов, продуцируемых кишечной симбиотической бактерией Bacteroides fragilis, влияют на иммунную регуляцию хозяина, согласно новому исследованию, проведённому учёными из Гарвардской медицинской школы и больницы Бригама и Женской больницы в Бостоне и Университета Монаша в Клейтоне, штат Виктория, Австралия. Это исследование, которое частично финансировалось Национальным центром дополнительного и комплексного здоровья, недавно было опубликовано в журнале Nature.

Image for post

Микробные метаболиты, продуцируемые кишечными микробами, играют решающую роль в развитии и здоровье иммунной системы хозяина, но мало что известно о точных механизмах, ответственных за эти эффекты. В этом исследовании, которое проводилось на мышах, изучалось влияние класса липидов, известных как сфинголипиды, продуцируемые B. fragilis, на функционирование естественных киллеров T (NKT) толстой кишки, которые важны для защиты и иммунитета, а также влияние диете на структуру и функцию липидов.

Исследователи установили, что составляющие диеты хозяина могут определять структуру метаболитов кишечных микробов. Поскольку известно, что структурные вариации сфинголипидов у некоторых бактерий связаны с включением частей аминокислот с разветвленной цепью (белковых компонентов), таких как валин, лейцин и изолейцин, они исследовали влияние ограничения или дополнения количества аминокислот с разветвленной цепью в культуральной среде, в которой in vitro выращивали B. fragilis.

Изменения в доступности аминокислот привели к изменениям в типах и количестве производимых липидов, причем характерные особенности указывали на то, что аминокислоты включаются непосредственно в липиды. Эти выводы были подтверждены в экспериментах на мышах, которым вводили B. fragilis в качестве единственной бактерии в их кишечнике.

Кормление этих мышей диетами с высоким или низким содержанием аминокислот с разветвленной цепью изменяло структуру липидов, производимых бактериями в кишечном тракте животных.

NKT-клетки реагируют на различные липидные антигены микробов и играют важную роль в регуляции иммунитета к патогенам/опухолям и при аутоиммунных/метаболических нарушениях. В своём эксперименте исследователям удалось идентифицировать различные типы бактериальных липидных антигенов и агонистов NKT при противовоспалительной реакции.

Они синтезировали 23 структурных варианта сфинголипидов, которые различались по длине и разветвлению цепей жирных кислот, и определили их способность стимулировать передачу сигналов NKT-клеток.

Для дальнейшей оценки биологических эффектов сфинголипидов они создали и исследовали мутантный штамм B. Fragilis, который не может метаболизировать аминокислоты с разветвленной цепью, и обнаружил, что производимые им липиды имеют уменьшенное разветвление.

У мышей с этим штаммом бактерий в кишечнике нарушена регуляция NKT и повышен уровень NKT-клеток во взрослом возрасте, что указывает на то, что липидная структура влияет на иммунную функцию и развитие.

У мышей с оксазолоновым колитом, типом колита, который опосредуется NKT-клетками и напоминает язвенный колит человека (воспалительное заболевание кишечника), один из липидов с разветвленной цепью защищает мышей от воспаления и снижает потерю веса и повреждение тканей. Исследования кристаллических структур липидов и их рецепторов показали, как на взаимодействия этих молекул влияют их структуры на молекулярном уровне.

Результаты этого исследования показывают, что изменение одного из компонентов питания животного-хозяина может напрямую влиять на структуру небольших молекул, продуцируемых кишечными бактериями, и что эти изменения могут влиять на иммунную регуляцию в организме хозяина.

Эти результаты могут стать основой для разработки диетических, пробиотических или низкомолекулярных вмешательств для лечения заболеваний, на которые влияют NKT-клетки толстой кишки, таких как воспалительные заболевания кишечника.

источник https://www.nccih.nih.gov/research/research-results/new-study-identifies-a-mechanism-by-which-certain-dietary-factors-and-intestinal-bacteria-can-affect-immune-responses

Oh SF, Praveena T, Song H, et al. Host immunomodulatory lipids created by symbionts from dietary amino acids. Nature. November 10, 2021.

редактура и адаптация Дмитрий Бобров

2 views
Add
More
ЗДОРОВЬЕ и ИНТЕЛЛЕКТ
Наука, общество, медицина, здоровье, долголетие, лекарства и бады = блогинг и новости
Follow