Тонкий кишечник — это эпицентр выживания животных. Он отвечает за поглощение жизненно важных питательных веществ и защищает от токсичных химикатов и опасных для жизни бактерий.
В новом исследовании, опубликованном 18 марта в журнале Science , исследователи из Йельского университета сообщают о решающей роли, которую играет иммунная система кишечника в этих ключевых процессах. Они обнаружили, что иммунная система не только защищает от патогенов, но и регулирует, какие питательные вещества усваиваются.
Полученные данные могут дать представление о происхождении метаболических заболеваний и недоедания, которые распространены в некоторых неразвитых регионах мира.
«Мы были удивлены, что иммунная система так вовлечена в процесс питания», — сказал первый автор Зури Салливан, бывший аспирант кафедры иммунологии Йельского университета, а теперь научный сотрудник Ханна Х. Грей в Гарвардском медицинском институте Говарда Хьюза. «И исследование закладывает основу для понимания того, как работает это взаимное взаимодействие».
Работая в лаборатории старшего автора Руслана Меджитова, профессора иммунобиологии Йельского университета и исследователя в Медицинском институте Говарда Хьюза, Салливан заинтересовался тем, как диета людей и других животных может кардинально изменить организацию их пищеварительного тракта. Например, пищеварительная система хищников и травоядных устроена по-разному, чтобы приспособиться к их специализированной диете. Всеядные животные обладают самой сложной системой, которая должна адаптироваться к разнообразной диете, состоящей из белков, жиров и углеводов, в зависимости от того, что доступно в окружающей среде.
Салливан, Меджитов и группа коллег решили изучить, как большое количество иммунных клеток, присутствующих в кишечнике, может влиять на питание. Например, специфическая сигнальная молекула иммунной системы, известная как интерлейкин-22 (IL-22), играет ключевую роль в борьбе с бактериальными патогенами, такими как те, которые вызывают пищевое отравление. Присутствие IL-22 также, по-видимому, предотвращает поглощение определенных питательных веществ в пищеварительной системе, когда присутствуют патогены.
В серии экспериментов исследователи обнаружили, что определенная группа клеток иммунной системы — гамма-дельта-Т-клетки — может подавлять экспрессию интерлейкина-22 у мышей и позволять клеткам на стенке кишечника активировать пищеварительные ферменты и переносчики питательных веществ.