Кишечные бактерии помогают бороться с раком и инфекциями

Одиннадцать не самых распространённых бактериальных штаммов повышают уровень иммунных клеток, борющихся с раком и патогенными микробами.

Мы часто слышим, какую большую роль играют кишечные бактерии, как они влияют на то, другое, третье и т. д. Однако разновидностей бактерий, которые живут в нашем кишечнике, очень много. Возникает вопрос, какие именно бактерии отвечают за те или иные физиологические реакции. Конечно, в микрофлоре важен баланс, но если баланс нарушен, то каким именно бактериям нужно помочь в первую очередь?

Исследователи из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) вместе с коллегами из США описывают в Nature несколько конкретных бактериальных штаммов, которые помогают своему хозяину бороться с инфекциями и раком. Иммунные клетки, которые убивают инфицированные и раковые клетки, называются цитотоксическими Т-лимфоцитами, среди которых есть особая разновидность, синтезирующая иммуностимулирующий белок гамма-интерферон. Очевидно, бактерии, которые помогают бороться с раком и инфекциями, должны как-то повышать уровень этих цитотоксических Т-лимфоцитов.

Когда лабораторных мышей полностью лишали кишечной микрофлоры, у них в кишечнике почти не оставалось и Т-лимфоцитов с гамма-интерфероном. Когда же таким мышам давали образцы микрофлоры, взятые от здоровых людей, нужные иммунные клетки у них снова появлялись. Авторы работы выделили 11 бактериальных штаммов, которые каким-то образом повышают уровень Т-лимфоцитов в кишечнике – либо стимулируя размножение тех клеток, которые там всё ещё оставались, либо привлекая Т-клетки из других частей тела, либо то и другое вместе.

Когда мышам, которым давали 11 иммуностимулирующих бактерий, вводили другую бактерию, болезнетворную Listeria monocytogenes, то мыши справлялись с инфекцией намного лучше, чем те, которым иммуностимулирующих бактерий не давали. Более того, у мышей с 11 бактериями иммунитет срабатывал против инфекции, даже когда инфекция приходила в печень и селезёнку – то есть иммуностимулирующий эффект 11 штаммов не ограничивался одним только кишечником.

Похожие результаты получились и в экспериментах со злокачественными опухолями. Известно, что сейчас многие опухоли стараются лечить иммунотерапевтическими методами – например, отключая иммунитету «тормоза», чтобы он начал охотиться за раковыми клетками в полную силу (именно за этот метод в прошлом году дали Нобелевскую премию по медицине). Но не все опухоли поддаются такому лечению. Предполагалось, что помочь здесь могут некоторые кишечные бактерии.

И, как оказалось, это те же 11 штаммов, которые повышают уровень цитотоксических Т-лимфоцитов, синтезирующих гамма-интерферон. Когда мышам на кожу пересаживали опухолевые клетки, то у мышей с 11 штаммами здесь же появлялись Т-лимфоциты, настроенные распознавать именно раковые клетки, и иммунная терапия срабатывала с большей эффективностью. (Важно подчеркнуть, что микробы повышали эффективность именно терапии; сами по себе, без терапии, они на рак действовали слабо.) При этом, что любопытно, противораковые Т-лимфоциты пришли не из кишечника, а полезные бактерии, в свою очередь, кишечник не покидали.

Возникает вопрос, как тогда кишечные бактерии влияют на то, что происходить с иммунными клетками в других местах. Скорее всего, микробы выделяют какие-то сигнальные молекулы, которые распространяются по всему организму и помогают работать иммунитету, но что это за сигнальные молекулы, ещё предстоит выяснить.

Портал Nature пишет, что 11 иммуностимулирующих бактериальных штаммов не так уж распространены – их нечасто встретишь даже у здоровых людей, а если они и есть в микрофлоре, то далеко не в большинстве. Скорее всего, если действительно пытаться их использовать при лечении рака, то с больными нужно проводить ту же подготовительную процедуру, что и с мышами, у которых сначала уничтожали их исходную микрофлору, а потом на освободившееся место высаживали те 11 штаммов. Впрочем, возможно, если мы тщательнее изучим эти штаммы, то поймём, как повысить их эффективность даже в условиях обычной микрофлоры.