Токсичный грибок может быть причиной болезни раздраженного кишечника у некоторых людей

Некоторые штаммы дрожжей в кишечнике человека могут вырабатывать токсины, которые могут способствовать развитию болезни раздраженного кишечника (БРК), согласно новому исследованию.

Эти "высокоповреждающие" штаммы дрожжей Candida albicans обычно не представляют проблемы, когда они находятся в равновесии, но в кишечнике людей с IBD эти грибки размножаются, провоцируя воспаление.

Исследование было сосредоточено на форме IBD, известной как язвенный колит (UC), который характеризуется воспалением и часто изъязвлением слизистой оболочки толстой кишки. В этой части кишечника грибки также очень многочисленны и разнообразны.

Когда ученые сравнили толстые кишки 40 пациентов с ЯК с 38 контрольными, не страдающими IBD, они обнаружили, что штаммы C. albicans были в избытке представлены в кишечнике пациентов с ЯК.

Чем тяжелее был случай, тем больше вероятность того, что у пациента в толстой кишке будет обнаружено большое количество Candida.

Чтобы проверить, как эти штаммы влияют на воспаление, исследователи обратились к мышиным моделям. У мышей без воспаления толстой кишки штаммы дрожжей, выявленные у людей, не размножались. Но у мышей с воспалением толстой кишки, имитирующим ЯК, дрожжи размножались.

Присмотревшись, исследователи поняли, что некоторые штаммы дрожжей вырабатывают сильный токсин под названием кандидализин, который может повреждать иммунные клетки, провоцируя дальнейшее воспаление.

Даже когда самым больным мышам давали стероиды, которые обычно назначают при ЯК, "высокоповреждающие" штаммы кишечных грибков продолжали выделять токсины, что может объяснить, почему современные методы лечения IBD часто не помогают избавиться от симптомов.

"Наши результаты показывают, что штаммы C. albicans не вызывают спонтанного воспаления кишечника у человека с неповрежденным иммунитетом", - говорит Илиан Илиев из Медицинского центра Вейля Корнелла при Корнельском университете в США.

"Но они разрастаются в кишечнике при наличии воспаления и могут быть фактором, влияющим на ответ на терапию в наших моделях и, возможно, у пациентов".

Другими словами, для большинства людей штаммы C. albicans не являются проблемой. Даже те, которые производят токсины, разрушающие клетки, могут также помогать иммунной системе. Однако в кишечнике человека с ЯК, где воспаление широко распространено, некоторые из этих штаммов дрожжей, похоже, взлетают вверх, принося больше вреда, чем пользы.

Однако еще не решен вопрос, что первично - токсины или воспаление.

"Мы не знаем, приобретаются ли конкретные штаммы конкретными пациентами во время болезни, или они всегда были там и становятся проблемой во время эпизодов активного заболевания", - говорит Илиев.

"Тем не менее, наши результаты показывают механизм, с помощью которого комменсальные [то есть внутренние сожители] грибковые штаммы могут обернуться против своего хозяина и усилить воспаление".

В лаборатории ученые обнаружили, что токсин кандидализин, вырабатываемый дрожжами, может повреждать специфические иммунные клетки, известные как макрофаги.  В свою очередь, это может вызвать бурю цитокинов - белков, способствующих развитию воспаления в иммунной системе.

У мышей дрожжи, продуцирующие токсин, вызывали увеличение числа Т-клеток и белых кровяных телец, называемых нейтрофилами, которые могут стимулировать воспаление и приводить к повреждению тканей.

Нейтрофилы часто более многочисленны у людей с активным IBD, и новые результаты позволяют предположить, что их присутствие может быть связано с увеличением количества грибковых токсинов. Когда исследователи блокировали цитокиновый сигнальный путь, который запускает нейтрофилы в действие в мышиных моделях, это уменьшило общее воспаление толстой кишки.

Таким образом, этот сигнальный путь может стать для разработчиков лекарств мишенью для будущих методов лечения IBD. Прямая противогрибковая терапия также может оказаться полезной.

По сравнению с микробиотой, которая представляет собой сообщество микробов в кишечнике, существует очень мало исследований о грибках в нашем кишечнике, известных как микобиота.

Фактически, в период с 2008 по 2018 год было почти в сто раз больше рецензируемых публикаций о микробиоте, чем о микобиоте.

Последние исследования показывают, что это упущение. Бактерии и грибы в кишечнике оказывают сходное влияние на иммунную систему, а также на питание; кроме того, они могут взаимодействовать. Например, некоторые виды бактерий, похоже, сдерживают C. albicans.

Хотя в прошлых исследованиях прослеживалась связь между микобиотой и IBD, это одно из первых исследований, в котором изучался механизм этой связи.

Сейчас авторы работают над несколькими последующими исследованиями, чтобы выяснить, как дрожжи, продуцирующие токсины, вызывают воспаление толстой кишки, и выяснить, какие пациенты лучше всего реагируют на противогрибковое лечение.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.