Чревното възпаление при мишките може да бъде овлажнено, като се подложи накратко на диета с ограничено съдържание на аминокиселини, градивните елементи на протеините, изследванията, планирани за публикуване в Nature.

контролират

Констатациите, направени от Бали Пулендран и колеги от Университета Емори, подчертават древна връзка между клетъчните механизми за усещане за наличност на хранителни вещества и контрол на възпалението. Те също така предполагат, че диета с ниско съдържание на протеини - или лекарства, които имитират нейното въздействие върху имунните клетки - може да бъде инструмент за лечение на възпалителни заболявания на червата, като болестта на Crohn или улцерозен колит.

Показано е, че този защитен ефект се медиира от молекула, известна като GCN2, която е силно запазена от дрожди до човека и която е критичен сензор за аминокиселинен глад в клетките. Откритието е резултат от по-ранното откритие на екипа на Emory, че GCN2 е ключов за индуцирането на имунитет към ваксината срещу жълта треска.

„Разсъждавахме, че червата ще бъде място, където имунната система е изправена пред динамични промени в бионаличността на хранителни вещества“, казва старши автор д-р Бали Пулендран. "И така се чудехме дали пътят за усещане на аминокиселини, включващ GCN2, ще повлияе на имунната хомеостаза в червата."

Пулендран е професор по патология и лабораторна медицина на Чарлз Хауърд Кандлер в Медицинския факултет на Университета Емори, Центъра за ваксини на Емори и Националния изследователски център за примати Йеркс. Съавторите на доклада са постдокторанти, д-р Раджеш Равиндран и д-р Йенс Льоберман. Съавторите на статията включват д-р Рандал Кауфман от Медицинския откривателен институт в Санфорд Бърнам Пребис и д-р Дженифър Мартинес от Националния институт по екологични здравни науки.

Екипът откри, че мишките без GCN2 са по-чувствителни към химическия дразнител DSS (декстран натриев сулфат), често използван за моделиране на колит при животни. При липса на дразнители червата при мишки без GCN2 изглеждаха нормални.

Мишките, хранени с нископротеинова диета (2 процента, в сравнение с 16 процента при стандартна диета) или диета, в която липсва само аминокиселината левцин, са били защитени от признаци на колит, като загуба на тегло и кървава диария. Мишките, които нямат GCN2, не са били защитени от колит, когато се хранят с диета с ниско съдържание на протеини, което показва, че GCN2 е необходим за защитния ефект.

Резултатите могат да имат последици за лечение на възпалителни чревни заболявания и автоимунни заболявания като ревматоиден артрит и псориазис. Изследователите показаха, че отговорите на Th17 имунните клетки, които са важни при няколко автоимунни заболявания, се контролират от GCN2.

„Добре известно е, че имунната система може да открива и реагира на патогени, но тези резултати подчертават способността й да усеща и да се адаптира към промените в околната среда, като хранителен глад, които причиняват клетъчен стрес“, казва Пулендран.

"Интересно е да се размишлява върху еволюционния натиск, който може да е довел до свързването на този древен път на гладуване на аминокиселини с контрол на възпалението. Може би това свързване се е развило като вид механизъм за отрицателна обратна връзка за ограничаване на възпалението, чрез усещане за изчерпване на аминокиселините, които може да възникне в клетките по време на възстановяването и регенерацията на тъканите, в отговор на клетъчната смърт по време на възпаление. "

Пулендран предупреждава, че са необходими повече изследвания, преди да се приложат откритията при възпалителни заболявания на червата при човека. Например, диета с ниско съдържание на протеини не е препоръчителна за дълги периоди, въпреки че понякога се препоръчва диета с ниско съдържание на протеини за хора с бъбречни заболявания, за да отложат нуждата от диализа. Продължителността или степента на диета с ниско съдържание на протеини, необходима за постигане на желания ефект върху възпалението на червата при хората, не е ясна.