Бактерии помогут в диагностике и лечении воспаления кишечника
Группа исследователей из Хунаньского университета (Китай) провела генетическую модификацию пробиотической бактерии Escherichia coli Nissle 1917 с целью сделать ее чувствительной к признакам воспаления в кишечнике. Результаты данного эксперимента, который способствовал уменьшению повреждений и восстановлению барьерной функции кишечника у крыс и поросят, опубликованы в журнале Cell Reports.
Воспалительные заболевания кишечника приводят к повреждению слизистой оболочки, которая защищает организм от проникновения бактерий и других веществ. Для восстановления ее функций необходимо не только снизить воспаление, но и помочь поврежденным клеткам восстановиться.
Ученые добавили в бактерию генетический переключатель, который реагирует на активные формы кислорода, уровень которых повышается при воспалении. Для проверки работы этого переключателя они обучили бактерии производить светящийся фермент и вводили их мышам. Исследование образцов кала показало, что интенсивность светового сигнала возрастала с увеличением степени повреждения кишечника.
В дальнейшем ученые протестировали систему на образцах кала восьми пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника и восьми здоровых людей. Добавив модифицированные бактерии в образцы, они измеряли уровень свечения через 6 часов. У пациентов с заболеваниями кишечника сигнал оказался более ярким, что подтвердило способность бактерий реагировать на воспаление.
На следующем этапе ученые обучили бактерии производить модифицированный белок интерлейкин-22, который способствует восстановлению слизистой оболочки. Его синтез запускался только при наличии химических признаков воспаления.
Испытания на мышах с экспериментальным колитом показали, что такие бактерии снижали повреждение тканей и ускоряли восстановление защитной оболочки кишечника. Эксперименты на поросятах также подтвердили, что модифицированные бактерии способны уменьшать повреждения.
Таким образом, была разработана система, которая может одновременно обнаруживать воспаление и реагировать на него. Однако на данный момент технология протестирована только на животных, и ее безопасность и эффективность для человека еще предстоит выяснить.
Фото: science.mail.ru