Метаболиты – это небольшие молекулы, образующиеся в процессе метаболизма, химических процессов, которые происходят во всех живых клетках, чтобы поддерживать их жизнедеятельность. Метаболические пути интенсивно изучаются у многих организмов, при этом наиболее распространенные метаболиты имеют очень мало секретов. Тем не менее, в недавней статье, опубликованной в журнале Nature, команда описывает, как они сделали важное открытие – два хорошо известных метаболита, пируват и лактат, на самом деле являются инициаторами протрузии дендритов макрофагами CX3CR1 + в тонкой кишке.
«Изучив имеющиеся исследования, мы предположили, что бактериальные метаболиты, присутствующие в тонком кишечнике, могут опосредовать выпячивание дендритов», – объясняет ведущий автор Наоки Морита. «После очистки различных фракций из содержимого тонкого кишечника мышей мы обнаружили, что молочная кислота и пировиноградная кислота, продуцируемые молочнокислыми бактериями нормальной микрофлоры кишечника, действуют непосредственно на макрофаги кишечника."
Затем исследователи идентифицировали GPR31, белок, находящийся на поверхности макрофагов тонкого кишечника, как специфический рецептор для двух метаболитов. Мыши, лишенные GPR31, показали снижение протрузии дендритов клетками CX3CR1 + после введения пирувата или лактата и, как следствие, снижение выработки антител после заражения непатогенным штаммом Salmonella. Однако самое важное откровение было еще впереди.
«Затем мы исследовали, может ли предварительное лечение нормальных мышей пируватом или лактатом, а также непатогенной сальмонеллой защитить от заражения вирулентным штаммом бактерии», – говорит со-ведущий автор Эйдзи Умемото. «Как мы и предсказывали, нормальные предварительно обработанные мыши, но не предварительно обработанные мыши с дефектом GPR31, показали повышенную выживаемость и усиленный иммунный ответ после заражения вирулентным штаммом Salmonella."
Автор-корреспондент Киёси Такеда объясняет, что это исследование имеет множество клинических применений. «Поскольку эти метаболиты усиливают иммунный ответ, их можно использовать для повышения эффективности пероральных вакцин, в то время как GPR31 является многообещающей мишенью для лечения, направленного на устранение кишечных патогенов. В связи с этим мы ожидаем, что молочная кислота, пировиноградная кислота и GPR31 будут изучены в ближайшем будущем как новые мишени для активации иммунитета."