Молекула кишкових бактерій може полегшити перебіг коліту, уповільнюючи вироблення клітинної енергії

Ентеробактин — молекула, що виробляється кишковими бактеріями, — може виявитися несподіваним ключем до зменшення запалення в кишечнику: не шляхом прямого впливу на імунну систему, а через тимчасове уповільнення власного енерговиробництва клітин. Такий висновок міститься в новому дослідженні доктора Матама Віджая-Кумара, професора Медичного та біологічного факультету Університету Толедо.

Дослідження ґрунтується на більш ніж десятирічній роботі лабораторії Віджая-Кумара над ентеробактином — молекулою, що секретується певними кишковими бактеріями, зокрема E. coli. Основною функцією ентеробактину в природі є вилучення заліза з навколишнього середовища.

«Ми працюємо над цим ентеробактином вже понад 10 років», — зазначив Віджай-Кумар. «Існує чимало досліджень, які свідчать про те, що ми можемо використовувати мікробні метаболіти на свою користь, і це може бути одним із таких випадків».

Встигніть до 22.06 безоплатно переглянути запис:

Як ентеробактин впливає на мітохондрії

Головний висновок дослідження стосується мітохондрій — клітинних структур, що виробляють енергію та відповідають за синтез АТФ, який забезпечує практично всі клітинні функції.

Команда Віджая-Кумара виявила, що ентеробактин, оскільки він є жиророзчинним і може проникати крізь клітинні мембрани, здатний потрапляти в мітохондрії та зв’язуватися із залізом. Це гальмує процес вироблення енергії та призводить до помітного зниження мітохондріального дихання. Іншими словами, енергетична потужність клітини тимчасово знижується.

У здорових клітинах це було б небажаним явищем. Але в запаленій тканині кишечника такий ефект можна розглядати як позитивний результат.

«Хоча зниження енергопродуктивності може здаватися шкідливим, насправді воно може бути корисним у запалених тканинах. У таких станах, як запалення кишечника, висока енергетична активність може погіршити ушкодження», — зазначив Віджай-Кумар. «М’яко знижуючи цю активність, ентеробактин може допомогти зменшити запалення та захистити тканину».

Мітогормезіс як можливе пояснення ефекту

Ця концепція пов’язана з новою галуззю біомедичних досліджень, яка називається мітогормезіс. Вона ґрунтується на ідеї, що помірний стрес, якому піддаються мітохондрії, може підвищувати виживаність і стійкість клітин.

Віджай-Кумар проводить паралель із метформіном — одним із препаратів для лікування цукрового діабету, який діє за подібним механізмом помірного пригнічення мітохондріального дихання.

Перегляньте запис:

Дослідження продукту розпаду ентеробактину

Перша авторка публікації, докторка Вініта Кушваха, також провела дослідження 2,3-дигідроксибензойної кислоти (2,3-DHBA) — продукту розпаду ентеробактину.

Щоб зрозуміти її дію, команда протестувала цю сполуку на мишах із колітом — захворюванням, що викликає запалення в кишечнику та є моделлю запальних захворювань кишечника у людей.

Результати виявилися обнадійливими. У мишей, яким вводили 2,3-DHBA, спостерігалося:

• значно менше запалення;
• міцніша та здоровіша слизова оболонка кишечника;
• кращий захист від проникнення шкідливих речовин в організм;
• краще загоєння пошкоджених тканин порівняно з мишами, які не отримували лікування.

Дослідники вважають, що ця менша молекула діє шляхом «перепрограмування» процесу вироблення енергії клітинами. Вона м’яко регулює активність мітохондрій — частин клітини, відповідальних за вироблення енергії, — завдяки чому клітини в запалених тканинах не перенапружуються. Це допомагає зменшити пошкодження та заспокоїти запалення.

Зв’язок із роботою імунної системи

Ці результати також пов’язані з ширшим напрямом досліджень Віджая-Кумара щодо взаємодії ентеробактину з імунною системою.

Раніше опубліковані роботи його лабораторії, зокрема стаття під назвою «Ентеробактин перехоплює функцію нейтрофілів», продемонстрували, що ця молекула може пригнічувати нейтрофіли — лейкоцити, які є першими реагувальниками імунної системи на запалення, інфекції та травми.

ДЖЕРЕЛО: medicalxpress

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.