Nowe badania sugerują, że toksyna wytwarzana przez bakterie może być przyczyną zapalenia w nieswoistym zapaleniu jelit.
Termin choroba zapalna jelit (IBD) opisuje schorzenia charakteryzujące się przewlekłym stanem zapalnym w przewodzie żołądkowo-jelitowym, takim jak choroba Crohna i wrzodziejące zapalenie okrężnicy. Szacuje się, że w Stanach Zjednoczonych 3 miliony ludzi żyje z tą chorobą.
Chociaż dokładna przyczyna IBD jest nieznana, naukowcy wiedzą, że jest ona spowodowana nadmierną reakcją układu odpornościowego na przewód pokarmowy, co powoduje stan zapalny. Ta reakcja ma tendencję do występowania u osób genetycznie predysponowanych do tego stanu. Jednak istnieją również czynniki środowiskowe, które wyzwalają tę odpowiedź immunologiczną – i te czynniki pozostają tajemnicą.
Teraz naukowcy mogli natknąć się na interesujące odkrycie, które podpowiada nam o jednym z takich potencjalnych wyzwalaczy. Naukowcy z John Innes Centre w Norwich, w Wielkiej Brytanii, współpracujący z Brigham and Women’s Hospital (BWH) w Bostonie, Massachusetts, uważają, że produkty uboczne toksyny o nazwie microcin B17 mogą powodować zapalenie w IBD.
Microcin B17 jest produkowany przez – bakterię, która często znajduje się w jelitach ludzi i innych zwierząt. Produkuje mikrocynę B17 w celu zwalczania innych bakterii w jelicie. To sprawiło, że toksyna była potencjalnie użyteczna w poszukiwaniu nowego antybiotyku – czegoś, co zespół naukowców z Wielkiej Brytanii badał przez pewien czas, zanim grupa z Bostonu skontaktowała się z nimi.
Pierwszym autorem nowego artykułu jest Shankar S. Iyer z BWH i Harvard Medical School w Bostonie, a wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie.
«Przypadkowe odkrycie» może wyjaśnić IBD
Prof. Tony Maxwell, który kierował zespołem z Wielkiej Brytanii, wyjaśnia, w jaki sposób trafili na ten związek:
«To jest w dużej mierze przypadkowe odkrycie. Badaliśmy tę toksynę pod kątem jej właściwości antybakteryjnych i skontaktował się z nami prof. Richard Blumberg, który prowadzi grupę z Bostonu z zupełnie innych powodów – sądzili, że może istnieć związek między toksyną a IBD.»
Aby sprawdzić, czy tak było, badacze eksperymentowali przy użyciu mysich modeli hodowli okrężnicy i komórek okrężnicy. Zaprojektowali również syntetyczną wersję mikrocynę B17, aby sprawdzić, czy wywoła ona zapalenie w okrężnicy myszy.
Naukowcy odkryli, że rzeczywiście, mikrocyna B17 indukuje zapalenie jelit in vivo. To zapalenie zależało od białek CD1d.
Białka CD1d to cząsteczki, które «pośredniczą w prezentacji głównie antygenów lipidowych i glikolipidowych» w komórki T – rodzaj białych krwinek, który odgrywa kluczową rolę w odporności. Prof. Maxwell wyjaśnia dalsze odkrycia, mówiąc: «Bakterie, które żyją w nas, mają duży wpływ na dobre samopoczucie.»
«Tu się skręca, że to nie bakterie, ale toksyny wytwarzane przez bakterie wydają się działać».
Prof. Tony Maxwell
«Wytwarzają te toksyny, aby zabić swoich sąsiadów w walce o nisze ekologiczne, ale wydaje się, że produkty rozkładu toksyny mogą inicjować zapalenie jelit» – dodaje naukowiec.
Co więcej, badania sugerują również, że oksazole pochodzące z diety i drobnoustrojów generalnie wywołują zapalenie jelit. Oksazole są klasą aromatycznych związków organicznych, które mają właściwości antybakteryjne, przeciwgrzybicze i przeciwzapalne, co czyni je dobrą podstawą dla wielu antybiotyków, wśród innych zastosowań.
Fred Collin, doktor habilitowany w laboratorium prof. Maxwella i współautor badania, mówi: «Te odkrycia pomogą nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób można wywołać zapalenie jelit związane z IBD i dać nadzieję na potencjalną terapię w przyszłości.»
Nowe badania i przyszłość terapii IBD
W 2024 roku zespół badawczy kontynuuje prace nad zrozumieniem mechanizmów, przez które toksyna E. coli wpływa na układ odpornościowy. Ich badania wskazują, że różne szczepy bakterii mogą różnić się w zakresie produkcji toksyn, co może tłumaczyć różnorodność objawów IBD u pacjentów. Wstępne wyniki sugerują, że genotyp pacjenta może wpływać na reakcję immunologiczną na te toksyny.
Dodatkowo, nowe terapie ukierunkowane na blokowanie działania mikrocyny B17 są w fazie badań klinicznych. Badania te mają na celu nie tylko złagodzenie objawów, ale także długoterminowe remisjonowanie choroby. Warto również podkreślić, że zmiany w diecie, takie jak zwiększenie spożycia błonnika oraz probiotyków, mogą wspierać zdrowie jelit i zmniejszać stan zapalny, co jest obecnie przedmiotem intensywnych badań.
W miarę postępu badań, możemy spodziewać się nowych, obiecujących rozwiązań w leczeniu IBD, które będą dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów. To ekscytujący czas w dziedzinie gastroenterologii, a naukowcy z całego świata są zaangażowani w walkę z tą złożoną grupą schorzeń.
