Роль бактерий в здоровье кишечника в последние годы привлекла большое внимание. Но новое исследование, проведенное учеными из Университета здравоохранения штата Юта, показывает, что грибы — еще один микроорганизм, живущий внутри нас, — могут иметь одинаковое значение для здоровья и болезней.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, 14 июля, грибки процветают в здоровом кишечнике, но они также могут вызывать повреждение кишечника, которое может способствовать воспалительному заболеванию кишечника (ВЗК) . Эксперименты на мышах показывают, что в норме иммунная система контролирует грибки, нацеливаясь на микроб, когда он переходит в состояние, которое может причинить вред. Когда система выходит из равновесия, более вероятно возникновение болезни.

«Грибки были недостаточно изучены, отчасти потому, что их количество значительно превосходит численность бактерий», — говорит Джун Раунд, доктор философии, профессор патологии U of U Health и старший автор исследования. Она добавляет, что новые инструменты и технологии делают возможным подобные исследования. «Эта работа добавляет важную часть к общей картине».

Эти открытия открывают новые возможности для разработки терапевтических средств для улучшения здоровья кишечника. Исследование демонстрирует доказательство концепции, что однажды вакцины можно будет использовать для обуздания желудочно-кишечных заболеваний за счет усиления естественных иммунных реакций, которые способствуют здоровому балансу грибков и другой кишечной микробиоты.

В поисках баланса

Раунд заинтересовался этим направлением исследований после того, как заметил, что обычный медицинский тест для диагностики болезни Крона, типа ВЗК, работает путем обнаружения антител против грибов. И все же, как антитела влияют на влияние грибов на болезнь, еще предстоит изучить.

Чтобы копнуть глубже, ее команда искала триггер иммунного ответа. Работая с образцами пациентов и проводя тесты на мышах, они определили, что дрожжи Candida albicans — один из основных видов грибов, обитающих в кишечнике человека, — вызывают сильнейший иммунный ответ. Дальнейшее исследование показало, что антитела сосредотачиваются на удлиненных типах грибковых клеток, называемых гифами, специфически связываясь с белками, называемыми адгезинами, которые помогают микробам прилипать к поверхностям и становиться инвазивными.

Имея эту цель в руках, исследователи могли более точно исследовать роль грибов в здоровье кишечника. Они обнаружили, что мыши, заселенные дрожжами в их нормальном округлом состоянии, оставались здоровыми. Напротив, мыши, заселенные Candida в его инвазивной форме, вызывали повреждение кишечника, напоминающее ВЗК. Результаты показывают, что нормальные ответы антител в кишечнике подавляют заболевание, распознавая вредную гифальную форму грибов.

ВЗК — не единственное заболевание, связанное с грибками. Другой — вагинальные дрожжевые инфекции. Исследователи определили, что вакцина, которую изучают как средство от дрожжевой инфекции, вызвала иммунную реакцию против белков адгезина, аналогичную реакции у пациентов с болезнью Крона. При прививке вакциной у мышей, обычно предрасположенных к IBD-подобному состоянию, вероятность развития заболевания снижалась.

В настоящее время исследователи изучают, могут ли вакцины помочь уменьшить ВЗК у людей — и можно ли применить тот же подход в более широком смысле для формирования других микробных сообществ в кишечнике.

«Мы стремимся использовать взаимодействия с комменсальными микробами и иммунной системой хозяина, чтобы использовать микробные продукты для лечения», — говорит Раунд.

Здоровая конкуренция

В дополнение к последствиям для болезни, результаты также предполагают, что грибки могут иметь важное значение для здорового кишечника. Обычно задача иммунной системы — избавляться от инфекций, избавляясь от инвазивных организмов. В этом случае грибки выигрывают от взаимодействия с антителами. Иммунная реакция переводит грибы из инвазивного состояния в округлое, бутонизированное состояние, что улучшает их выживаемость в кишечнике.

«Иммунная система ограничивает Candida в ее наименее патогенной форме», — говорит Кайла Ост, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Раунда и ведущий автор исследования. «Это показывает нам, что общение между хозяином и микробом может быть дружественным, а не антагонистическим, чтобы приносить пользу обоим».