Терапевтичні маніпуляції з мікрофлорою: мікроскопічні круглі черв'яки Trichuris trichiura допомагають запобігти бактеріальне пошкодження слизової оболонки кишечника.
Наші уявлення про мікроорганізмах, що населяють кишечник, за останні кілька десятиліть змінилися докорінно. На зорі цих досліджень вважалося, що корисна мікрофлора травної системи представлена кількома десятками штамів, які, співіснуючи з нами, беруть обмежену участь в травленні і забезпечують нас деякою кількістю певних вітамінів. Реальних масштабів впливу якості і кількості облігатної (обов'язкової для нормального функціонування кишечника) і факультативною (необов'язковою) мікрофлори на наш організм ніхто собі навіть не уявляв.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
<
>
Сьогодні стало ясно, що різноманітність мікроорганізмів, що населяють тільки травну систему (а є ще шкіра, слизові оболонки дихальних шляхів і багато інших «місць» нашого тіла, заселених своєї «резидентної» мікрофлорою) настільки велике, що, якби ці організми побільше, з них можна було б зібрати нечуваний за розмірами зоопарк. Загальна кількість клітин мікрофлори перевищує загальне число клітин нашого організму, а загальне число генів цих мікроорганізмів може стократно перевищувати число генів людини. Більш того, наш організм населяють представники всіх трьох доменів життя - бактерії (в мікрофлорі їх переважна більшість), археї і еукаріоти (переважно, одноклітинні), а також які не відносяться до цих трьох доменів віруси, в тому числі віруси, що мешкають в самих цих мікроорганізмах (наприклад, бактеріофаги).
Тепер, знаючи колосальні масштаби такого симбіозу, неважко уявити, що вплив мікробіома (новий термін, що описує сукупність мікроорганізмів) на свого «багатоклітинного господаря» може бути величезним. Експериментальні підтвердження цього з'являються постійно. Ступінь впливу може варіювати в залежності від рівня організації господаря. Наприклад, у комах відомі і вивчені випадки, коли мікробіота безпосередньо впливає на еволюцію макроорганізму, керуючи його статевою поведінкою. У ссавців же справа «обмежується» впливом на процеси розвитку і функціонування індивідуального організму. Наприклад, описані випадки, коли порушення якісного і кількісного складу мікробіоти призводять до пороків розвитку центральної нервової системи і викликають запальні захворювання кишечника.
Але, з урахуванням вражаючих розмірів і складності організації нашої мікробіоти, можна сміливо сподіватися, що попереду нас чекають ще більш дивні відкриття. Нещодавно в авторитетному журналі PLoS Pathogen були опубліковані результати дослідження, які показали можливість терапевтичного використання мікроскопічного паразитичного хробака Trichuris trichiura з метою нормалізації розбалансованою кишкової мікрофлори в разі хронічних запальних захворювань кишечника.
Багато деталей патогенезу хронічних захворювань кишечника (ХВЗК), до яких відносять неспецифічний виразковий коліт і хвороба Крона, достовірно невідомі, що істотно ускладнює пошук методів їх лікування. Однак одним з ключових проявів цих хвороб є значні зміни видового складу та кількості бактерій кишечника. Відомо, що частково це може бути пов'язано зі збоями в імунній системі людини, що приводять до розвитку імунної агресії щодо певних видів бактерій кишечника (в нормі відсутньої).
Грунтуючись на цьому механізмі, автори використовували добре відомий в біології та медицині феномен перемикання імунної атаки з однієї мішені на іншу. Прикладом такого явища може служити механізм дії препарату Пирогенал, активним компонентом якого є ліпополісахарид бактеріальних клітинних стінок. Серед інших свідчень, Пирогенал застосовується для лікування цілого ряду захворювань пов'язаних з розвитком патологічного імунної відповіді, таких як алергічні і деякі аутоімунні захворювання (бронхіальна астма, атопічний дерматит, псоріаз та деякі інші). При введенні в організм хворого бактеріальні полісахариди, будучи наймогутнішим антигеном, «відволікають» агресію імунної системи на себе, що призводить до полегшення симптомів цільового захворювання.
Дане дослідження автори проводили на макака резус, які страждають ідіопатичною хронічною діареєю (основна причина смертності цих тварин при утриманні в неволі). (Як і в разі ХВЗК у людини, ідіопатична хронічна діарея у мавп характеризується розвитком патологічного імунної відповіді проти певних штамів мікрофлори кишечника.) В якості «відволікаючого агента» вчені вибрали гельмінта - власоглава (Trichuris trichiura), мікроскопічного круглого паразитичного хробака, що заражає кишечник багатьох ссавців, в тому числі і людини.
Введення яєць цього гельмінта в кишечник мавп призвело до глобальних перебудов їх мікробіома, якісні характеристики якого до закінчення терапії стали нагадувати такі у здорових мавп. Більш того, відзначалося істотне зниження запальних реакцій в кишечнику і зменшення кількості бактерій, прикріплених до пристеночной слизу кишечника. В результаті загальний стан мавп суттєво покращився, а у більшості з них зазначалося збільшення ваги.
Таким чином, автори показали, що нормалізація видового складу мікробіома мавп, які страждають ідіопатичною хронічною діареєю, може бути достатньою умовою для поліпшення стану їх здоров'я і запобігання загибелі. У зв'язку з цим, вчені висловлюють надію на успіх подальшого розвитку даного терапевтичного підходу для лікування неспецифічного виразкового коліту у людини.
До вивчення власоглава як терапевтичний агента вчені різних лабораторій світу проявляють інтерес з 2004 року. Тоді з'явилися перші роботи про використання яєць Trichuris suis (свинячого власоглава) для лікування хвороби Крона і в меншій мірі неспецифічного виразкового коліту у свиней. Є також дані, що вказують на те, що терапія запальних захворювань кишечника за допомогою цих гельмінтів призводить до зниження захворюваності на астму, алергію, і іншими хворобами, що супроводжуються запальними процесами. Проспективное подвійне когортное клінічне дослідження, результати якого були опубліковані в 2007 році (doi: 10.1002 / ana.21067), свідчать про те, що гельмінти навіть здатні уповільнити розвиток розсіяного склерозу.
Ілюстрації: 1. Власоглав (Trichuris trichiura). 2. Вплив бактерій на клітини слизової оболонки кишечника при коліті (А) і індукція імунної відповіді Trichuris sp. (В).
Джерело: Broadhurst MJ, Ardeshir A., Kanwar B., Mirpuri J., Gundra UM, et al. (2012) Therapeutic Helminth Infection of Macaques with Idiopathic Chronic Diarrhea Alters the Inflammatory Signature and Mucosal Microbiota of the Colon. PLoS Pathog 8 (11): e1003000. doi: 10.1371 / journal.ppat.1003000.
