Слизь ракообразных может улучшить лечение воспалительных заболеваний кишечника

«Живой клей», используемый ракообразными для прикрепления к подводным поверхностям, также может заживлять раны кишечника, вызванные воспалительными заболеваниями кишечника. Новое исследование было опубликовано в журнале Nature Biotechnology.

Ученые, стремящиеся облегчить состояние людей с воспалительными заболеваниями кишечника, обратились к необычному источнику вдохновения: ракообразным.

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), такие как болезнь Крона и язвенный колит, по-видимому, возникают, когда иммунная система человека атакует кишечник, вызывая его воспаление. Основные симптомы включают диарею, сильную боль в животе, потерю веса и кровотечение из кишечника в кал.

Противовоспалительные препараты, такие как стероиды, могут облегчить симптомы. Но если кровотечение продолжается, врачи могут использовать небольшие металлические зажимы, вводимые в кишечник через анус, для закрытия ран, вызванных воспалением. Однако это сопряжено с риском инфекций и может даже ухудшить состояние ран.

В поисках более щадящего подхода ученые ранее генетически модифицировали бактерии для производства веществ, способствующих заживлению ран. Однако такие микробы обычно выводятся из кишечника в течение нескольких дней и должны активироваться вручную с помощью лекарств, говорит Болин Ан из Шэньчжэньского института синтетической биологии в Китае.

Теперь Ан и его коллеги генетически модифицировали безвредный штамм бактерий Escherichia coli для производства фрагмента белка, который способствует заживлению ран при обнаружении крови. Что особенно важно, эти бактерии также производят определенные типы «цементных белков», которые ракообразные используют для прикрепления к подводным поверхностям. На основе лабораторных исследований команда надеялась, что эти белки будут действовать как противовоспалительный герметик против кровоточащих ран, назвав это «живым клеем».

Для проверки исследователи использовали токсичное химическое вещество для индукции у мышей проблем, подобных воспалительным заболеваниям кишечника (ВЗК), включая воспаление и повреждения кишечника, которые привели к потере веса. Каждой мыши затем вводили либо однократно дозу безвредного штамма немодифицированной кишечной палочки (E.coli), либо генетически модифицированную кишечную палочку (E.coli), либо физиологический раствор. Все эти вещества вводились в кишечник через трубку, проходящую через анальное отверстие.

Через десять дней мыши, получившие модифицированные бактерии, которые все еще присутствовали в их кишечнике, восстановили большую часть потерянного веса. В отличие от двух других групп, их кишечник даже напоминал кишечник здоровых мышей. Ни у одной из мышей не наблюдалось признаков побочных эффектов.

Команда также наблюдала аналогичные эффекты, когда мышам давали таблетку, содержащую бактерии, что позволяет предположить, что этот подход в будущем может быть применен перорально у людей. «Это определенно многообещающий и новый подход», — говорит Шаджи Себастьян из Университета Халла в Великобритании. Заживление ран и воспаление кишечника у мышей довольно похожи на таковые у людей, хотя необходимы испытания на людях, добавляет он.

Теперь исследователи планируют протестировать этот подход на более крупных животных, включая свиней, отчасти для того, чтобы определить, как долго модифицированные бактерии могут сохраняться в кишечнике, говорит Ан. Но до появления клинических методов может пройти до 10 лет, поскольку необходимо провести множество испытаний, чтобы показать, что он не только работает, но и превосходит существующие методы лечения у людей, говорит Себастьян.