Бактериальный флагеллин как вакцина от ВЗК

Изменение микробиоты кишечника, вакцинация против воспалительных заболеваний

Многочисленные жгутики на поверхности клеток Helicobacter pylori. 

Вызванный флагеллином адаптивный иммунитет подавляет жгутиковую микробиоту и вакцинирует против хронических воспалительных заболеваний

Согласно новому исследованию Института биомедицинских наук и Института неврологии при Государственном Университете Джорджии целенаправленная иммунизация против бактериального флагеллина, белка, который образует придаток, обеспечивающий бактериальную подвижность, может благотворно влиять на микробиоту кишечника, уменьшая способность бактерий вызывать воспаление и, таким образом, защищая от целого ряда хронических воспалительных заболеваний.

Полученные данные, опубликованные в журнале Nature Communications, свидетельствуют о том, что данный подход предлагает способ вакцинации против заболеваний, связанных с хроническим воспалением желудочно-кишечного тракта, группы заболеваний, включающей воспалительные заболевания кишечника, а также ожирение и метаболический синдром.

Кишечный тракт колонизирован миллиардами бактерий и других микроорганизмов, которые играют многочисленные полезные роли, но неправильно контролируемая микробиота может привести к хроническим воспалительным заболеваниям. Предыдущие исследования показали, что кишечная микробиота связана с воспалительными заболеваниями кишечника, такими как язвенный колит и болезнь Крона, и заболеваниями, характеризующимися низкодифференцированным воспалением кишечного тракта, такими как ожирение и метаболический синдром.

Терапевтические варианты были сосредоточены на уменьшении воспалительной реакции и часто упускали из виду вклад кишечной микробиоты. Исследователи хотели определить, может ли направленный иммунный ответ быть использован для благотворного формирования кишечной микробиоты и защиты от воспалительных заболеваний. Ранее они установили, что общей особенностью микробиоты, связанной с воспалением, является повышенный уровень экспрессии флагеллина отдельными членами микробиоты, что может приводить к проникновению бактерий в слизистую оболочку кишечника и нарушению гомеостаза.

Исследователи иммунизировали мышей флагеллином, чтобы вызвать адаптационный иммунный ответ, и продемонстрировали, что целенаправленная иммунизация против бактериального флагеллина достаточна для благотворного изменения состава и функции кишечной микробиоты. Антифлагеллиновые антитела вырабатывались и воздействовали на микробиоту, снижая ее провоспалительный потенциал и способность проникать в организм хозяина. Эти изменения были связаны с защитой от хронических воспалительных заболеваний.

Флагеллин - бактериальный белок, который способен самоорганизовываться в полые цилиндрические структуры, образующие филаменты бактериальных жгутиков. Это главный компонент жгутиков и представлен в больших количествах у всех жгутиковых бактерий. Флагеллин является лигандом для толл-подобного рецептора TLR5 врождённой иммунной системы. TLR5 связывает флагеллин бактерий и активирует провоспалительный фактор транскрипции NF-kB через адаптерный белок MyD88.

«Введение флагеллина и, возможно, других бактериальных антигенов обладает потенциалом для вакцинации против целого ряда заболеваний, связанных с воспалением кишечника или вызванных им», - сказал д-р Бенуа Чассен (Dr. Benoit Chassaing), старший автор исследования и доцент Института нейробиологии и Института биомедицинских наук в штате Джорджия, а также руководитель группы в Национальном институте здравоохранения и медицинских исследований (INSERM) в Париже, Франция. «Эта работа является доказательством концепции и демонстрирует, что целенаправленное обучение иммунной системы может защитить от целого ряда хронических воспалительных заболеваний. Тем не менее, в настоящее время необходимо провести значительную работу по тестированию других антигенов, других путей иммунизации и дополнительных моделей воспаления, а также значимости этих результатов для человека».

«Если этот подход окажется приемлемым для людей, его влияние на общественное здоровье будет огромным», - добавляет соавтор доктор Эндрю Гевиртц (Dr. Andrew Gewirtz), профессор Института биомедицинских наук штата Джорджия.

Источник: Материалы предоставлены Университетом штата Джорджия (Georgia State University)

Статья в журнале: Hao Q. Tran, Ruth E. Ley, Andrew T. Gewirtz, Benoit Chassaing. Flagellin-elicited adaptive immunity suppresses flagellated microbiota and vaccinates against chronic inflammatory diseases. Nature Communications, 2019; 10 (1)