Учени откриха как бактериите в червата превръщат полезната хранителна съставка триптофан във възпалително химично вещество, което може да допринесе за появата на артрит. Изследователите от Университета на Колорадо, които откриха тази опасност, предлагат и нови потенциални лечения.

Проучването предполага, че манипулирането на чревни бактерии за промяна на обработката на триптофана може да осигури терапевтичен път за ревматоиден артрит и свързаните с него състояния.

Триптофанът е необходим за нашето оцеляване, но бактериите могат да го превърнат в химично вещество, което причинява възпаление.

Изследователи от Катедрата по медицина на Университета на Колорадо проучва как работи този процес. Те откриват как чревните бактерии метаболизират хранителния триптофан в химично вещество, който предизвиква възпаление, което потенциално води до предразположение към артрит.

Статията за изследването е публикувана през февруари в Journal of Clinical Investigation.

Триптофанът е незаменима аминокиселина, намираща се в много богати на протеини храни, включително месо, риба, млечни продукти и някои семена и ядки. Има много приложения в тялото, включително подпомагане на производството на протеини, мускули, ензими и невротрансмитери – химическите пратеници на нервната система. Нашият организъм не го създава - получаваме го от храната си.

ПРИЧИНА И СЛЕДСТВИЕ

Кристин Кун (Kristine Kuhn), ръководител на отдела по ревматология на Университета на Колорадо и нейните сътрудници се заемат да научат как вещество, което често е полезно за организма, се превръща в причина за възпалителни заболявания като ревматоиден артрит, който засяга около 1% от населението. Може да причини болезнено подуване на ръцете и краката и деформации на ставите, ако не се лекува.

„Известно е, че микробиомът – бактериите в нашия стомашно-чревен тракт – може да разгражда триптофана до странични продукти. Някои от тези странични продукти са противовъзпалителни, но тези продукти също така се свързват с някои възпалителни причини“, заявява Кун. „Ние сме първите, които подчертават кои продукти допринасят за възпалението и как го правят."

Тя казва, че новото изследване „се основава на някои наблюдения, които имахме при пациенти със спондилоартрит – не съвсем ревматоиден артрит, но тясно свързано състояние – където открихме, че промените в микробиома са свързани с повишено производство на тези продукти, наречени индоли, които се правят от триптофан от бактериите. Подобни промени са наблюдавани при проучвания за артрит, включващи мишки, обяснява Кун.

„Поставихме мишки на антибиотици, за да унищожим микробиома им, и те не получиха артрит и нямаха индол“, разказва Кун.

Ако мишки на диета с ниско съдържание на триптофан са допълнени с индол, екипът наблюдава значително повишаване на цитокините, а ако микробиомът не може да разгради триптофан в индол и мишките не получават артрит.

„Така че по два различни начина ние показахме, че триптофанът се разгражда от микробиома до индол“, коментира Кун.

СИГНАЛИ ЗА ВЪЗПАЛЕНИЕ

Как става това?

„Открихме, че когато присъства индол, мишките започват да развиват автореактивни Т-клетки, които са по-възпалителни. Те имат по-малко от онези регулаторни Т-клетки, които помагат за поддържане на баланса в имунната система, и започват да развиват антитела, които са по-патогенни. Открихме, че антителата имат признаци за по-голямо възпаление, когато присъства индол."

Статията заключава, че „блокирането на генерирането на индол може да представлява уникален терапевтичен път“ за ревматоиден артрит и спондилоартрит.

„Ако триптофанът попадне в клетките на нашия организъм, той има тенденцията да се разгражда до противовъзпалителни продукти, за разлика от това, ако попадне на бактериални клетки става по-възпалителен. Ние мислим как това може да доведе до терапии: Как поддържате баланса така, че триптофанът да върви към този противовъзпалителен път? Как може да се манипулират чревните бактерии, за да се промени този баланс? Това са целите, към които ще се стремим в бъдеще."

Показва ли изследването на Кун, че трябва да се храним по различен начин?

„Често ме питат това“, казва тя. „Диета, която е богата на растителни фибри и постно месо – цялата тази средиземноморска диета – изглежда тласка микробиома към по-здравословно състояние, така че да получавим противовъзпалителните свойства на триптофана, докато типичната западна диета изглежда ни тласка повече към възпалителния път."

Що се отнася до други начини за предпазване от артрит, Кун отбелязва, че чрез изследване на нейните колеги от отдела по ревматология, „започнахме да разбираме рисковия етап, където всъщност можем да идентифицираме хора, които има вероятност да прогресират до ревматоиден артрит в рамките на следващия няколко години въз основа на кръвни маркери. Има някои данни, които предполагат, че можем да се намесим през този период и да предотвратим заболяване, но все още не сме съвсем сигурни кои са правилните начини за намеса."

Справка: „Microbiota-dependent indole production stimulates the development of collagen-induced arthritis in mice“ by Brenda J. Seymour, Brandon Trent, Brendan E. Allen, Adam J. Berlinberg, Jimmy Tangchittsumran, Widian K. Jubair, Meagan E. Chriswell, Sucai Liu, Alfredo Ornelas, Andrew Stahly, Erica E. Alexeev, Alexander S. Dowdell, Sunny L. Sneed, Sabrina Fechtner, Jennifer M. Kofonow, Charles E. Robertson, Stephanie M. Dillon, Cara C. Wilson, Robert M. Anthony, Daniel N. Frank, Sean P. Colgan and Kristine A. Kuhn, 15 February 2024, The Journal of Clinical Investigation. DOI: 10.1172/JCI167671

Източник: How a Common Food Ingredient Can Take a Wrong Turn, Leading to Arthritis, University Of Colorado