Согласно новому исследованию, некоторые штаммы дрожжей в кишечнике человека могут производить токсины, которые могут способствовать развитию болезни раздраженного кишечника (ВЗК).
Эти «высокоповреждающие» штаммы дрожжей Candida albicans обычно не представляют проблемы, если их поддерживать в равновесии, но в кишечнике людей с ВЗК грибы, по-видимому, размножаются, вызывая воспаление.
Исследование было сосредоточено на форме ВЗК, известной как язвенный колит (ЯК), который характеризуется воспалением и частым изъязвлением слизистой оболочки толстой кишки. В этой части кишечника грибы также очень многочисленны и разнообразны.
Когда ученые сравнили толстую кишку 40 пациентов с ЯК и 38 человек из контрольной группы, у которых не было ВЗК, они обнаружили, что штаммы C. albicans были чрезмерно представлены в кишечнике пациентов с ЯК.
Чем тяжелее случай, тем больше вероятность того, что у пациента будет больше Candida в толстой кишке.
Чтобы проверить, как эти штаммы влияют на воспаление, исследователи обратились к мышиным моделям. У мышей без воспаления толстой кишки штаммы дрожжей, идентифицированные у людей, не размножались. Но у мышей с воспалением толстой кишки, имитирующим язвенный колит, это сделали дрожжи.
Приглядевшись повнимательнее, исследователи обнаружили, что некоторые штаммы дрожжей вырабатывают мощный токсин под названием канддализин, который может повреждать иммунные клетки, вызывая дальнейшее воспаление.
Даже когда самым больным мышам давали стероиды, которые обычно назначают при язвенном колите, «высокоповреждающие» штаммы кишечных грибов продолжали выделять токсины, что может объяснить, почему современные методы лечения ВЗК часто не устраняют симптомы.
«Наши результаты показывают, что штаммы C. albicans не вызывают спонтанного воспаления кишечника у хозяина с неповрежденным иммунитетом», — говорит Илиян Илиев из Weill Cornell Medicine в Корнельском университете в США.
«Но они расширяются в кишечнике, когда присутствует воспаление, и могут быть фактором, влияющим на реакцию на терапию в наших моделях и, возможно, у пациентов».
Другими словами, для большинства людей штаммы C. albicans не представляют проблемы. Даже те, которые производят токсины, повреждающие клетки, также могут помочь иммунной системе. Однако в кишечнике человека с язвенным колитом, где широко распространено воспаление, некоторые из этих штаммов дрожжей, по-видимому, выживают, причиняя больше вреда, чем пользы.
Тем не менее, до сих пор ведутся споры о том, что первично, токсины или воспаление.
«Мы не знаем, приобретаются ли определенные штаммы конкретными пациентами в ходе болезни или они были всегда и становятся проблемой во время эпизодов активного заболевания», — говорит Илиев.
«Тем не менее, наши результаты подчеркивают механизм, с помощью которого комменсальные [то есть внутренние сожители] штаммы грибов могут повернуться против своего хозяина и усилить воспаление».
В лаборатории ученые обнаружили, что токсин канддализин, вырабатываемый дрожжами, может повреждать определенные иммунные клетки, известные как макрофаги. В свою очередь, это может спровоцировать выброс цитокинов — белков, способствующих воспалению через иммунную систему.
У мышей токсин-продуцирующие дрожжи индуцировали размножение Т-клеток и лейкоцитов, называемых нейтрофилами, которые могут как вызывать воспаление, так и приводить к повреждению тканей.
Нейтрофилы часто более многочисленны у людей с активным ВЗК, и новые результаты показывают, что их присутствие может быть связано с ростом грибковых токсинов. Когда исследователи заблокировали сигнальный путь цитокинов, который запускает нейтрофилы в действие на моделях мышей, это уменьшило общее воспаление толстой кишки.
Таким образом, этот сигнальный путь может предоставить производителям лекарств мишень для будущих методов лечения ВЗК. Прямая противогрибковая терапия также может оказаться полезной.
По сравнению с микробиотой, которая представляет собой сообщество микробов кишечника, очень мало исследований грибов в нашем кишечнике, известных как микобиота.
Фактически, в период с 2008 по 2018 год рецензируемых публикаций о микробиоте было почти в сто раз больше, чем о микобиоте.
Недавние исследования показывают, что это упущение. Бактерии и грибки в кишечнике оказывают одинаковое влияние на иммунную систему, а также на питание; они тоже могут взаимодействовать. Некоторые формы бактерий, например, контролируют C. albicans .
В то время как прошлые исследования установили связь между микобиотой и ВЗК, это одно из первых исследований, посвященных изучению механизма этой связи.
В настоящее время авторы работают над несколькими последующими исследованиями, чтобы увидеть, как токсин-продуцирующие дрожжи вызывают воспаление толстой кишки, и выяснить, какие пациенты лучше всего реагируют на противогрибковое лечение.
Исследование было опубликовано в Nature.