Международная группа ученых выявила связь диеты и иммунитета, опосредованную через кишечную микрофлору. Эксперименты на мышах показали, что от рациона зависит выработка побочных продуктов метаболизма микробов, обитающих в кишечнике, что, в свою очередь, влияет на иммунную защиту. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

В серии экспериментов команда определила каскад иммунных сигналов, запускаемых метаболическим распадом пищевых аминокислот в кишечнике мыши. Сначала животное потребляет пищу, содержащую аминокислоты с разветвленными боковыми цепями, которые затем поглощаются бактерией Bacteroides fragilis, обитающей в кишечнике. Бактерия, в свою очередь, производит липосахариды с разветвленными цепями, которые улавливаются иммунными сигнальными клетками, известными как антигенпрезентирующие клетки.

Антигенпрезентирующие клетки играют роль активаторов другого класса иммунных клеток — естественных киллеров. Это разновидность T-клеток, которые распознают и уничтожают инфицированные клетки, а также участвуют в противоопухолевой защите. Ученые показали, что передача сигналов от B. fragilis к иммунным клеткам происходит только в случае молекул с разветвленными боковыми цепями. Бактерия, поглощая аминокислоты, изменяет структуру молекул липосахаридов таким образом, что они лучше связываются с рецепторами на иммунных клетках и инициируют сигнальный каскад, подавляющий воспаление.

Исследователи синтезировали 23 различные конфигурации иммуномодулирующих липосахаридов, чтобы определить, как каждая молекула взаимодействует с иммунными клетками, регулирующими воспаление. Молекулы с разветвленной цепью заставляли естественные киллеры высвобождать сигнальное соединение интерлейкин-2 (IL-2), тогда как молекулы с прямой цепью этого не делали.

Эксперименты на мышах с язвенным колитом показали, что животные, получавшие липосахариды с разветвленной цепью, жили намного лучше, чем животные, не получавшие лечения. В клетках грызунов наблюдались минимальные признаки воспаления толстой кишки. По словам исследователей, результаты способствуют разработке новых методов лечения болезней желудочно-кишечного тракта, опосредованных естественными киллерами.