Индуцираните от диетата промени в бактериалната екосистема на червата могат да променят податливостта към автовъзпалително костно заболяване чрез модифициране на имунния отговор, съобщиха учени от детската болница St. Jude. Констатациите се появиха на 28 септември като напреднала онлайн публикация на научното списание Nature.

комбинация

Изследването дава представа за това как хилядите бактерии и други микроорганизми, които живеят в червата, влияят на здравето. Микробите съставят чревния микробиом, разнообразна развиваща се екосистема, която подпомага храносмилането и помага за образованието на имунните клетки, които пазят от инфекция. Нарастващите данни сочат, че промените в микробиомния състав могат да допринесат за развитието на заболявания, вариращи от рак до хронични възпалителни разстройства като множествена склероза. Включените механизми обаче бяха слабо разбрани.

„Тези резултати са вълнуващи, защото помагат да се обясни как факторите на околната среда, като диетата, могат да повлияят на податливостта към автовъзпалителни заболявания“, каза авторът на изследването Тирумала-Деви Канеганти, доктор по медицина, член на катедрата по имунология в Сейнт Джуд. „Въпреки че множество доказателства предполагат, че диетата може да повлияе на човешките заболявания, участващият научен механизъм е загадка. Нашите резултати показват, че диетата може да повлияе на имунно-медиираните разстройства, като оформя състава на чревния микробиом, който според нашите открития играе роля в имунната регулация. "

Изследването е направено в миши модел на опустошителното възпалително детско костно разстройство, хроничен рецидивиращ мултифокален остеомиелит (CRMO). Мишките носят мутация в гена Pstpip2, която води до остеомиелит в началото на живота.

Изследователите показват, че промяната на хранителния състав на диетата на животните води до значително увеличаване и намаляване на някои чревни бактерии. Засегнатите бактерии включват Prevotella, които са замесени в причиняването на остеомиелит, артрит, пародонтоза и други възпалителни нарушения при хората.

Диета, която ограничава чревния растеж на Prevotella, също предпазва мутантните мишки от развитие на остеомиелит. Същата диета е свързана с намалено производство на имунната молекула интерлевкин-1 бета (IL-1 бета), която насърчава възпалението. По-ранна работа от лабораторията на Kanneganti демонстрира, че IL-1 бета подхранва остеомиелит при мутантни мишки. В това проучване изследователите съобщават, че диетичните промени са повлияли на доставката на IL-1 бета в имунните клетки, наречени неутрофили.

За да потвърдят връзката между чревния микробиом и остеомиелита, изследователите са лекували мишки, хранени с диета, стимулираща заболяването, с коктейл от широкоспектърни антибиотици. Лечението е последвано от намаляване на Prevotella, както и на чревни нива на Il-1 бета. Освен това по-малко мишки развиват остеомиелит.

В поредица от пробиотични експерименти изследователите демонстрират, че трансплантацията на чревния микробиом от здрави мишки предпазва рисковите, мутантни мишки от остеомиелит. Пробиотиците са бактерии и други микроорганизми с доказана полза за здравето. „Резултатите предполагат, че пробиотиците могат да осигурят по-целенасочен метод за потискане на производството на IL-1 бета и защита срещу автовъзпалителни заболявания“, каза първият автор Джон Лукенс, доктор по медицина, докторант от Сейнт Джуд.

Изследването също така предостави ключови подробности за производството и регулирането на бета IL-1 в неутрофилите, които са част от първата защитна линия на тялото. Изследователите идентифицират двата ензима, способни да преобразуват имунната молекула от нейната неактивна форма в провъзпалителния IL-1 бета. Ензимите са каспази 1 и 8. Изтриването на двата ензима доведе до драстичен спад на IL-1 бета при податливите мишки и защити животните от остеомиелит.