Кишечник хранит «память» о воспалениях

Слой клеток, выстилающий кишечник, обновляется каждые 3-5 дней — быстрее любой другой ткани организма. Это необходимо, чтобы выдерживать механические нагрузки, бактерии и токсины. Однако новое исследование ученых из Института науки Вейцмана, опубликованное в журнале Immunity, показывает: даже при полном восстановлении клеточного слоя окружающая его среда — внеклеточный матрикс — может сохранять следы острого воспаления годами и менять судьбу стволовых клеток, способствуя хроническим воспалительным заболеваниям.

Как матрикс «запоминает» травму

Ранее матрикс воспринимали как пассивный каркас, поддерживающий клетки. Теперь выясняется, что он активно управляет восстановлением тканей и способен хранить «память» о повреждении. Исследователи создали модели острого кишечного воспаления у мышей. Даже через месяц после того, как животные внешне восстановились, их матрикс оставался измененным: он утратил жесткость, стал более пористым, а его структура нарушалась даже через 400 дней.

Ученые вырастили органоиды из стволовых клеток на образцах измененного матрикса. Вместо нормальной трехмерной структуры клетки образовали бесформенный слой и превращались не в обычные кишечные клетки, а в провоспалительные эпителиальные, которые привлекают иммунные клетки и поддерживают хроническое воспаление.

Ключевая роль коллагена

Главным «проводником» этого процесса оказался белок коллаген XVIII. Он может удерживать сигнальные молекулы, нарушать передачу сигналов к стволовым клеткам и направлять их в сторону воспалительного развития. Когда ученые подавили экспрессию коллагена XVIII, хроническое воспаление не развивалось.

Изменения матрикса могут служить ранним маркером воспалительных заболеваний кишечника, таких как болезнь Крона и язвенный колит. Авторы исследования считают, что терапия, направленная на матрикс и стволовые клетки, а не только на иммунную систему, может стать новым подходом к лечению. Команда разрабатывает технологию диагностики на основе фрагментов белков матрикса в крови.