Реакція кишечника: Повторне легке харчове отруєння викликає хронічне захворювання

Вражаюче відкриття, опубліковане сьогодні в журналі Science, показує, як ваша минула історія незначних бактеріальних інфекцій може складатися з віком і викликати важке запальне захворювання.

Невеликі бактеріальні інфекції, які можуть залишитися непоміченими і які організм легко очищає без лікування, такі як трапляються під час легкого харчового отруєння, тим не менш можуть започаткувати ланцюг подій, що призводять до хронічного запалення та потенційно небезпечного для життя коліту. Ці нові висновки можуть також допомогти виявити давно загадкові джерела запальної хвороби кишечника (ВЗК).

Над цим проривом дослідники працювали вісім років. Проектом керував д-р Джеймі Март, до якого увійшов провідний автор Вон Хо Ян, доктор філософії; Майкл Махан, доктор філософії; Дуглас Хейтхофф, доктор філософії; та Пітер Азіз, магістр, які проводять спільні зустрічі в Інституті медичних відкриттів Санфорда Бернхема Пребіса (SBP) та Центрі наномедицини UC Santa Barbara (CNM), у співпраці з Віктором Нізетом, доктором медицини, в Сан-Дієго та Маркусом Сперандіо, Доктор медицини, в Університеті Людвіга-Максиміліана в Мюнхені. Разом вони розпочали це довгострокове дослідження з кардинально іншої гіпотези для дослідження походження хронічних запальних захворювань, що охоплюють коліт та ВЗК.

Їх гіпотеза відображала безліч підказок. По-перше, стає все більш очевидним, що генетичний склад особи відіграє обмежену роль у появі загальних запальних захворювань, включаючи коліт та ВЗК. Наприклад, близнюки демонструють відносно невелику відповідність для обох осіб, у яких розвивається ВЗК. Такі висновки стосуються невідомих факторів навколишнього середовища у походженні хвороби.

По-друге, команда зазначила, що дослідження інших лабораторій повідомляли про те, що сезонні бактеріальні інфекції у людей корелювали зі збільшенням діагнозів ВЗК.

"Спроба визначити походження захворювання є важливою, оскільки вона часто вказує на більш раціональні та ефективні профілактики та лікування", - говорить Март.

Працюючи з цих та інших натяків, команда висунула гіпотезу про те, що повторні низькоякісні бактеріальні інфекції можуть бути пусковим механізмом для початку хронічного запалення.

Дослідники розробили модель легкого харчового отруєння людини із використанням здорових мишей, яким вводили дуже низьку дозу загального бактеріального збудника, Salmonella Typhimurium, яка широко поширена в навколишньому середовищі і залишається основною причиною захворювань та захворювань, що передаються людиною. Найчастіше результатом є тимчасовий кишковий дискомфорт і дисфункція. Більшість з цих інфекцій, ймовірно, не повідомляється, що свідчить про те, що кількість заражень серед людей протягом життя значно занижена.

Команда Марта експериментувала з дозою сальмонели настільки низькою, що не було значних симптомів або смерті, і всі сальмонели були успішно усунені господарем.

"Цей тип досліджень ніколи раніше не проводився, і результати були шокуючими", - говорить Ян. "Ми спостерігали початок прогресуючого та незворотного запального захворювання, спричиненого попередніми інфекціями. Це було досить дивно, оскільки збудник легко очистився господарем".

До четвертої інфекції, яка відокремлювалася місяцями, крім першої, запалення неухильно наростало, і коліт був присутній у всіх суб’єктів. Дивно, але хвороба не покращилася, незважаючи на припинення повторних заражень - це свідчить про те, що шкода вже була завдана.

"Ми виявили екологічне та патогенне походження хронічного запалення кишечника під час моделювання харчових отруєнь людьми, оскільки вони неодноразово трапляються протягом тривалості життя дорослих", - пояснює Март. "Примітно, що сальмонели придумали спосіб порушити раніше невідомий захисний механізм в кишечнику, який зазвичай запобігає запаленню кишечника".

Механізм захворювання був пов'язаний з набутим дефіцитом лужної фосфатази кишечника (IAP), ферменту, що продукується в дванадцятипалій кишці тонкої кишки. Інфекція сальмонелою підвищувала активність нейрамінідази в тонкому кишечнику, що, в свою чергу, прискорювало молекулярне старіння та обмін ІАП, що призводило до дефіциту ІАП в товстій кишці. ІАП є важливим, оскільки його завдання полягає у видаленні фосфатів з молекул, таких як прозапальний ліпополісахарид (ЛПС), який виробляється різними бактеріями-резидентами в товстій кишці, перетворюючи ЛПС із токсичного стану в нетоксичний.

"Ці висновки можуть викликати велике занепокоєння серед людської популяції", - додає Март. "Забруднення їжі при таких низьких бактеріальних рівнях, швидше за все, є більш поширеним, ніж ми визнаємо, тоді як симптоми можуть бути відсутніми або слабкими і зникати через день-два без лікування. Повторюючись з часом, ми виявляємо, що таких незначних інфекцій достатньо, щоб спровокувати захворювання місяці і, можливо, роки потому, залежно від кількості та часу зараження, яке пережила людина протягом свого життя ".

Доброю новиною є те, що існують способи підвищення рівня ВАД та пригнічення активності нейрамінідази. Збільшення IAP може бути таким простим, як додавання ферменту до питної води. Інгібування нейрамінідази можна досягти за допомогою наявного на сьогоднішній день противірусного інгібітора нейрамінідази, препарату, який використовується для профілактики вірусних інфекцій грипу.

Махан каже: "Ми виявили, що обидва підходи до лікування були однаково ефективними у запобіганні виникненню коліту. Насправді, опубліковані дослідження інших людей нещодавно повідомляли про дефіцит ВГД та високий рівень нейрамінідази у пацієнтів із ВЗК".

Март додає: "Існує несподіваний адитивний ефект попередніх інфекцій, ймовірність розвитку коліту. Цей фактор навколишнього середовища може бути причиною запуску захворювання серед деяких верств людської популяції".