Иммунная система кишечника помогает регулировать переработку пищевых продуктов

Тонкий кишечник – это эпицентр выживания животных. Он отвечает за поглощение жизненно важных питательных веществ и защищает от токсичных химикатов и опасных для жизни бактерий.

В новом исследовании, опубликованном 18 марта в журнале Science, исследователи из Йельского университета сообщают о решающей роли, которую играет иммунная система кишечника в этих ключевых процессах. Они обнаружили, что иммунная система не только защищает от патогенов, но и регулирует, какие усвояемость питательных веществ.




Полученные данные могут дать представление о происхождении метаболических заболеваний и недоедания, которые распространены в некоторых неразвитых регионах мира.

«Мы были удивлены тем, что иммунная система так вовлечена в процесс питания», – сказала первый автор Зури Салливан, бывший аспирант кафедры иммунологии Йельского университета, а теперь научный сотрудник Ханна Х. Грей из Гарвардского медицинского института. «И исследование закладывает основу для понимания того, как работает это взаимное взаимодействие».

Работая в лаборатории Руслана Меджитова, профессора иммунобиологии Йельского университета и исследователя в Медицинском институте Говарда Хьюза, Салливан заинтересовался тем, как диета людей и других животных может кардинально изменить организацию их пищеварительного тракта. Например, пищеварительная система хищников и травоядных устроена по-разному, чтобы приспособиться к их специализированной пище. Всеядные животные обладают самой сложной системой, которая должна адаптироваться к разнообразному питанию, состоящему из белков, жиров и углеводов, в зависимости от того, что именно доступно в окружающей среде.




Салливан, Меджитов и группа коллег решили изучить, как большое количество иммунных клеток, присутствующих в кишечных трактах, может влиять на питание. Например, специфическая сигнальная молекула иммунной системы, известная как интерлейкин-22 (IL-22), играет ключевую роль в борьбе с бактериальными патогенами, такими как те, которые вызывают пищевое отравление. Присутствие IL-22 также, по-видимому, предотвращает поглощение определенных питательных веществ в пищеварительной системе, когда присутствуют патогены.

В серии экспериментов исследователи обнаружили, что определенная группа клеток иммунной системы – гамма-дельта-Т-клетки – может подавлять экспрессию интерлейкина-22 у мышей и позволять клеткам на стенке кишечника активировать пищеварительные ферменты и переносчики питательных веществ.




В дополнение к предоставлению информации о недостаточности питания в некоторых частях мира, говорится, что бактериальные инфекции приводят к хронической экспрессии IL-22 и подавляют усвоение питательных веществ. По словам Салливана, результаты могут в конечном итоге помочь исследователям разработать способы борьбы с высоким уровнем метаболических заболеваний, таких как диабет 2 типа и ожирение в развитых странах.

ScienceDaily
А. Миронова (перевод)