Почему вирусы могут вызвать воспаление кишечника — и при чем тут наши гены
В серии экспериментов на мышах исследователи продемонстрировали, как норовирусная инфекция может вызвать болезнь Крона.
Болезнь Крона — это хроническое воспалительное заболевание, которое обычно диагностируется в молодом возрасте. Причины болезни Крона неизвестны, но есть серьезные подозрения, что она вызвана комбинацией генетических, экологических и микробных факторов.
Более 30 различных генетических вариантов связаны с повышенным риском развития болезни Крона. Однако в случае одного конкретного варианта гена ATG16L1 эта связь оказалась особенно тесной.
Этот ген играет роль в клетках, выстилающих кишечник, но не у всех с этим вариантом гена развивается болезнь Крона. Фактически, около половины всех американцев являются носителями этой специфической мутации, но лишь у части из них будет диагностировано воспалительное заболевание. Новое исследование было направлено на то, чтобы понять, какие другие факторы могут способствовать воспалению кишечника наряду с этой генетической предрасположенностью. Исследование было сосредоточено на типе клеток кишечника, известных как клетки Панета. Эти клетки в основном находятся в тонком кишечнике и секретируют антимикробные молекулы. Их роль заключается в поддержании микробного баланса в кишечнике, и у людей с генетическим вариантом ATG16L1 в этих клетках наблюдаются дисфункции.
Ключевой вывод нового исследования заключается в том, что в здоровом кишечнике с вариантом ATG16L1 иммунные Т-клетки продуцируют белок, называемый ингибитором апоптоза 5 (API5). Этот белок гарантирует, что иммунная система не атакует и не убивает клетки Панета.
Но в экспериментах с мышами, генетически сконструированными для развития болезни Крона, исследователи обнаружили, что инфекции, вызванные норовирусом, блокируют Т-клетки от секреции API5, что приводит к гибели клеток Панета и возникновению болезни Крона. А в другом эксперименте исследователи обнаружили, что введение мышам Крона API5 увеличивает выживаемость, связанную с болезнью.
«Наше исследование показывает, что, когда норовирус заражает людей с ослабленной способностью вырабатывать ингибитор апоптоза 5, это склоняет чашу весов в сторону полномасштабного аутоиммунного заболевания», — пояснил соавтор исследования Кен Колдуэлл.
Хотя в исследовании особое внимание уделяется норовирусной инфекции как конкретному триггеру, ведущему к нарушению работы API5 и гибели клеток Панета, исследователи предполагают, что эту цепочку событий могут начать и другие факторы. Было обнаружено, что сальмонелла препятствует секреции API5, а курение, известный фактор риска развития болезни Крона, связано с дефектами клеток Панета. Таким образом, вполне возможно, что множество факторов могут вызвать этот процесс у людей с определенной генетической предрасположенностью к болезни Крона.
Впереди еще долгий путь исследований. Еще предстоит выяснить, может ли введение API5 стать жизнеспособной терапией для пациентов-людей. Открытие этого механизма проливает новый свет на то, как может развиваться распространенное воспалительное заболевание кишечника, и поиск способов поддержания защитного пути клеток API5/Панет может помочь обратить заболевание у некоторых пациентов.
