Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), т.е. болезнь Крона и язвенный колит, затрагивают более 1,6 млн американцев, и, возможно, объясняют факт увеличения рекламы соответствующих лекарств и способов лечения этих заболеваний. Связанным заболеванием кишечника является рак толстой кишки, основная причина смерти больных ВЗК, который связывают с диетой и генетической предрасположенностью человека.
Цитологии известно, что транскрипционный фактор, названный ядерным фактором гепатоцитов 4-α (HNF4-α), играет ключевую роль в развитии ВЗК и онкологии толстого кишечника. Транскрипционные факторы — это белки, которые помогают транскрибировать ДНК в РНК, которые затем транслируются в белки, играя роль электролизеров. HNF4-α состоит из двух основных изоформ, Р1-HNF4-α и Р2-HNF4-α (далее P1 и P2, соответственно). Каким образом эти изоформы распределены в кишечнике и как каждая их них влияет на развитие ВЗК и рака толстой кишки?
Команда исследователей из Калифорнийского Универститета, Риверсайд, определила распределение изоформ Р1 и Р2 в толстом кишечнике. Они сообщают, что поддержка баланса P1 и P2 имеет решающее значение в снижении риска развития рака толстой кишки и воспалительных заболеваний кишечника.
Мы хотим сохранить правильный баланс между P1 и P2 в нашем кишечнике, избегая продуктов, которые бы могли его нарушить, и отдавая предпочтение той пище, которая помогла бы сохранить это равновесие. Узнать, что это за продукты — следующий этап нашего исследования.
Frances M. Sladek, профессор клеточной биологии, возглавляющая этот научно-исследовательский проект
Команда Sládek доказала, что изоформы белка Р1 и Р2, содержащиеся в тканях толстого кишечника, а точнее их пропорции, играют определенную роль в вероятности возникновения онкологии и ВЗК.
Наше исследование предполагает, что лекарство для стабилизации одной изоформы должно быть более эффективным методом лечения язвенного колита, болезни Крона и рака толстого кишечника, нежели медикаментозная стабилизация обеих изоформ.
Karthikeyani Chellappa, автор исследования
Frances M. Sladek пояснила, что крипты (железы) ободочной кишки содержат в своем составе стволовые клетки. Эти стволовые клетки помогают регенерировать эпителиальные клетки, которые непрерывно мигрируют по направлению к выходу, обеспечивая каждые три-пять дней полное обновление слизистой оболочки кишечника.
Исследователи отметили, что P1-клетки были обнаружены в верхней части крипты, в то время как Р2-клетки находятся в основном в пролиферативном отсеке в нижней части крипты. Кроме того, когда трансгенные мыши -. выведенные методами генной инженерии, дабы иметь в кишечнике либо только P1, либо только P2 — были подвергнуты воздействию канцерогенов, ученые обнаружили, что количество заболевших раком толстого кишечника или язвенным колитом Р1-мышей было значительно меньше по сравнению с Р2-мышами.
У кишечника есть так называемая «барьерная функция» — слизистый барьер, состоящий из эпителиальных клеток, который предотвращает попадание бактерий в организм. В случае мышей P1, эта функция была усилена. «Барьерная функция» P2-мышей, как предполагают ученые, не смогла остановить размножение патогенных микроорганизмов и проникновение их сквозь стенки кишечника.
Далее, исследователи изучили гены P1- и P2-мышей. Они обнаружили, что RELM-β, цитокин (сигнальная молекула иммунной системы), находящийся в желудочно-кишечном тракте и причастный к развитию язвенного колита, был выражен гораздо больше у мышей P2, чем у мышей P1.
Подавленная «барьерная функция» означает, что бактерии могут пройти через защиту, что впоследствии активирует RELM-β. Мы также обнаружили, что изоформа белка Р2 транскибирует RELM-β более эффективно по сравнению с P1.
Frances M. Sladek, профессор клеточной биологии, возглавляющая этот научно-исследовательский проект
В будущем, Poonamjot Deol, помощник научного руководителя проекта в лаборатории Sládek и второй автор исследования eLife, планирует вести исследование, направленное на понимание того, как диета влияет на баланс P1 и P2 в кишечнике человека. Ученые также планируют найти взаимосвязь между ожирением и воспалительными заболеваниями кишечника.
Есть мнение, что соевое масло играет роль в развитии ВЗК, позволяя бактериям преодолевать защитный барьер кишечника. Однако, веских доказательств на данный момент у нас нет. Мы знаем, что соевое масло провоцирует ожирение, и планируем связать это с НЯК и БК.
Poonamjot Deol, помощник научного руководителя проекта в лаборатории Sládek и второй автор исследования eLife
