Бутират може «навчати» кишечник протистояти запаленню

Речовина, яку кишкові бактерії виробляють під час переробки харчових волокон, може мати значно триваліший ефект, ніж вважалося раніше. Дослідники Northwestern Medicine виявили, що бутират здатен залишати в клітинах кишкового епітелію своєрідний молекулярний «відбиток», який допомагає підтримувати протизапальну реакцію навіть після припинення його надходження.

У дослідах на мишах короткочасне додавання бутирату до питної води призвело до того, що навіть через два тижні після припинення такого впливу CD4+ T-клітини виробляли більше IL-10 — молекули, яка допомагає стримувати надмірне запалення.

Кишечник може запам’ятовувати корисні сигнали

Вчені припускають, що бутират діє не безпосередньо на імунні клітини, а спочатку змінює роботу клітин, які вистилають кишечник. Після контакту з речовиною ці клітини починають виробляти сигнали, що сприяють формуванню більш спокійної імунної відповіді.

Одним із важливих елементів цього механізму виявився метаболіт N1-ацетилспермідин. Він сприяв підвищенню вироблення IL-10 Т-клітинами, хоча сам по собі не пояснював усю протизапальну дію.

Цікаво, що ефект зберігався навіть у мишей без кишкової мікробіоти. Це означає, що для підтримання захисної реакції не обов’язково потрібна постійна присутність бактерій, які виробляють бутират.

Захист від запалення зберігався після припинення лікування

Миші, які отримували бутират, краще переносили експериментально викликаний коліт. Вони менше втрачали вагу, мали нижчі показники запалення та менше пошкодження тканин кишечника. Дослідники встановили, що значна частина цього захисного ефекту залежала саме від сигналізації IL-10.

За словами авторів, механізм пов’язаний із тривалою зміною активності гена Sat1 та епігенетичними процесами в клітинах кишкового епітелію. Фактично, клітини можуть певний час зберігати «пам’ять» про корисний сигнал, отриманий від метаболіту.

Таке відкриття змінює традиційне уявлення про кишковий епітелій як про звичайний бар’єр, який лише реагує на те, що відбувається всередині кишечника. Виявляється, він може активно взаємодіяти з імунною системою та зберігати наслідки попереднього впливу.

Втім, поки що йдеться лише про результати лабораторних досліджень на тваринах. Вченим ще належить з’ясувати, чи працює такий самий механізм у людей і чи можна буде використати його для допомоги пацієнтам із запальними захворюваннями кишечника. Дослідження опубліковане в журналі Nature Communications.