Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), состояние, характеризующееся хроническим воспалением желудочно-кишечного тракта, становится все более распространенным в промышленно развитых странах. Хотя исследователи идентифицировали около 200 генетических меток, связанных с заболеванием, существует ограниченное понимание конкретных факторов окружающей среды, влияющих на риск и тяжесть ВЗК. Новое исследование, проведенное исследователями из Brigham and Women’s Hospital, одного из основателей системы здравоохранения Mass General Brigham, использует несколько исследовательских платформ для систематического выявления химических агентов окружающей среды, которые влияют на воспаление желудочно-кишечного тракта. Их результаты, опубликованные в журнале Nature , указывают на распространенный гербицид пропизамид, который может усиливать воспаление в тонкой и толстой кишке.

Himalaya, Горькая Дыня, 60 капсул

«Известно, что факторы окружающей среды так же важны, как и генетические факторы, во влиянии на аутоиммунные и воспалительные заболевания, однако нам не хватает метода или платформы для систематического определения влияния химических кандидатов на воспаление», — сказал соответствующий автор Франсиско Кинтана, доктор философии, исследователь в Центр неврологических заболеваний им. Энн Ромни имени Бригама, чья лаборатория ранее исследовала детерминанты нейродегенерации, связанные с окружающей средой. «Наша методология позволила нам определить химическое вещество, которое разрушает один из естественных «тормозов» организма при воспалении. Этот метод может идентифицировать новые химические вещества-кандидаты для эпидемиологических исследований, а также новые механизмы, регулирующие аутоиммунные реакции. Кроме того, эту платформу можно использовать для скрининга и разработки терапевтических противовоспалительных препаратов».

Исследователи провели свою работу, интегрировав генетические базы данных ВЗК с большой базой данных Агентства по охране окружающей среды, ToxCast, которая включает биохимические данные о потребительских, промышленных и сельскохозяйственных продуктах. Они определили химические вещества, которые, по прогнозам, модулируют воспалительные пути, а затем использовали новую модель ВЗК у рыбок данио, чтобы протестировать эти соединения и определить, улучшают ли они, ухудшают или не влияют на воспаление кишечника. Затем исследователи использовали алгоритм машинного обучения, обученный на изученных соединениях, для выявления дополнительных химических веществ в базе данных ToxCast, которые могут способствовать воспалению. Из 20 лучших кандидатов, 11 из которых используются в сельском хозяйстве, исследователи выбрали для дальнейшего изучения пропизамид, который обычно применяется на спортивных площадках и фруктовых и овощных культурах для борьбы с сорняками.

В последующих исследованиях на клеточных культурах, рыбках данио и мышах исследователи продемонстрировали, что пропизамид взаимодействует с арилуглеводородным рецептором (AHR), фактором транскрипции, о котором Кинтана впервые сообщил в 2008 году, что он участвует в иммунной регуляции. В этом исследовании исследователи обнаружили, что AHR поддерживает гомеостаз кишечника, подавляя второй, провоспалительный путь (ответ, управляемый NF-κB-C/EBPβ). Ранее было показано, что C/EBPβ генетически связан с ВЗК, но в этом исследовании описывается конкретный механизм, с помощью которого генетический биомаркер приводит к усилению воспаления кишечника.

В настоящее время исследователи работают над созданием наночастиц и пробиотиков, которые могут воздействовать на выявленный ими путь воспаления. Примечательно, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США недавно одобрило крем для местного применения от псориаза под названием тапинароф, который действует путем активации противовоспалительного пути AHR, что повышает вероятность того, что аналогичный препарат для лечения ВЗК может быть разработан с использованием этого преимущества. механизм. Активация пути AHR также может иметь значение для лечения других аутоиммунных заболеваний, таких как рассеянный склероз и диабет 1 типа, которые опосредованы аналогичными иммунными клетками (Т-клетками), управляемыми провоспалительным NF-κB-C/EBPβ. отклик.

Выявленный нами противовоспалительный путь AHR может быть усилен для облегчения заболевания, и, в дальнейшем, мы могли бы также исследовать дополнительные способы деактивации провоспалительного ответа NF-κB-C/EBPβ. По мере того, как мы узнаем больше о факторах окружающей среды, которые могут способствовать заболеванию, мы можем разрабатывать стратегии на уровне штатов и стран по ограничению воздействия. Некоторые химические вещества не кажутся токсичными при тестировании в обычных условиях, но мы еще не знаем о влиянии хронического воздействия низких уровней на протяжении десятилетий или на ранних стадиях разработки».

Франсиско Кинтана, доктор философии, исследователь Центра неврологических заболеваний им. Энн Ромни имени Бригама.