Революционное исследование переворачивает представления о механизмах развития целиакии. Ученые обнаружили, что эпителиальные клетки, формирующие внутреннюю выстилку кишечника, являются не пассивной мишенью, а активными участниками, запускающими иммунную реакцию на глютен. Ранее считалось, что в этом процессе участвуют исключительно специализированные иммунные клетки. Более того, было установлено, что присутствие патогенных бактерий, таких как Pseudomonas aeruginosa, значительно усиливает сигнальный каскад, инициируемый эпителием.
Целиакия — это тяжелое хроническое заболевание, при котором употребление глютена (белка, содержащегося в пшенице, ржи и ячмене) вызывает повреждение тонкой кишки. Симптомы включают сильные кишечные боли, вздутие, диарею, а иногда рефлюкс и рвоту. В долгосрочной перспективе нарушение всасывания питательных веществ может привести к серьезным осложнениям: остеопорозу, проблемам с фертильностью и повышенному риску онкологических заболеваний пищеварительного тракта.
От пищевой аллергии к аутоиммунному заболеванию
Хотя изначально целиакию относили к пищевым аллергиям, сегодня ее классифицируют как аутоиммунное заболевание, имеющее сходство с диабетом 1 типа и ревматоидным артритом. Ключевую роль в предрасположенности играют гены главного комплекса гистосовместимости (HLA). Подавляющее большинство пациентов (около 90%) являются носителями гена, кодирующего белок HLA-DQ2.5, остальные 10% — гена HLA-DQ8. Однако наличие этих генов не гарантирует развитие болезни, что указывает на важность других, ранее неизученных факторов.
До сих пор оставалось неясным, как именно повреждения эпителиальной ткани кишечника связаны с характерным иммунным ответом. Это пробел в знаниях серьезно ограничивал разработку эффективных терапий. «На сегодняшний день единственным способом лечения целиакии является полное исключение глютена из рациона, — поясняет соавтор исследования Елена Верду из Института здоровья пищеварительной системы семьи Фарнкомб (Университет Макмастера, Канада). — Но соблюдать такую диету крайне сложно, и эксперты сходятся во мнении, что ее недостаточно для полноценного контроля над заболеванием».
Обратите внимание: Новое исследование может в конечном итоге подтвердить или отклонить теорию Большого взрыва.
Прорывная методика: органоиды кишечника
Чтобы глубже изучить роль эпителия, ученые использовали передовую технологию органоидов — трехмерных клеточных культур, имитирующих структуру и функцию кишечника. Они создали монослои из эпителиальных клеток мыши, генетически модифицированных для экспрессии человеческого белка HLA-DQ2.5. Этот подход позволил в контролируемых условиях изучить молекулярные взаимодействия между эпителием, глютеном и Т-клетками, что невозможно сделать в живом организме из-за сложности внутренней среды.
«Наша модель позволяет точно установить причинно-следственные связи и детально показать, как и при каких условиях возникает иммунная реакция», — объясняет соавтор работы Тохид Дидар из Школы биомедицинской инженерии Университета Макмастера. Клетки подвергали воздействию воспалительных цитокинов и глютена (как переваренного, так и нет), после чего анализировали иммунный ответ.
Эпителий как дирижер иммунитета и роль патогенов
Результаты, опубликованные в журнале «Гастроэнтерология», оказались сенсационными. Выяснилось, что эпителиальные клетки напрямую активируют пролиферацию Т-лимфоцитов и секрецию провоспалительных сигнальных молекул (цитокинов), то есть выступают инициаторами адаптивного иммунного ответа.
Особенно важным стало открытие синергетического эффекта. Когда глютен метаболизировался (расщеплялся) бактерией Pseudomonas aeruginosa, способной вызывать различные инфекции, активация Т-клеток эпителием усиливалась многократно. Это указывает на то, что сопутствующие кишечные инфекции или дисбиоз могут выступать мощным триггером для развития или обострения целиакии у генетически предрасположенных людей.
Перспективы для новых методов лечения
Данное открытие открывает принципиально новые пути для терапии. Эпителиальные клетки теперь рассматриваются как многообещающая мишень для лекарственных препаратов. Воздействие на них позволит модулировать как врожденный иммунитет (реакцию макрофагов, нейтрофилов), так и адаптивный (ответ Т- и В-лимфоцитов).
«Точное определение „искры“, которая запускает иммунный ответ в эпителии, может ускорить разработку лекарств, — заключает Елена Верду. — Мы можем начать тестировать уже существующие препараты, проходящие клинические испытания, на предмет их способности блокировать эту новую, открытую нами роль кишечного эпителия». Это дает надежду на появление не просто диетических ограничений, а реальных медикаментозных методов лечения целиакии.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.