«Поскольку кишечные микробы играют важную роль в метаболизме и иммунитете хозяина, а также в развитии заболеваний, важно понимать механизмы, с помощью которых микробиота регулируется хозяином, и определять способы манипулирования микробиомом», — говорит старший исследователь. автор Говард Вайнер. «Наши результаты раскрывают механизм защиты хозяина и выделяют микроРНК как стратегию манипулирования микробиомом для здоровья хозяина».Основываясь на прошлых исследованиях, Вейнер и первый автор Широнг Лю из Бригама и Женской больницы и Гарвардской медицинской школы подозревали, что микроРНК могут играть ключевую роль в этом процессе. Эти небольшие молекулы регулируют активность генов у множества видов, от вирусов до людей, и они участвуют в заболеваниях кишечника, таких как колоректальный рак. Более того, они могут проникать и контролировать экспрессию генов в митохондриях — клеточных структурах, которые эволюционно произошли от бактерий.
В новом исследовании ученые обнаружили, что микроРНК, продуцируемые клетками кишечника мышей и людей, проникают в бактерии, регулируют активность бактериальных генов и формируют состав кишечных микробов. Мыши с дефицитом микроРНК кишечника показали измененный микробиом кишечника и были более восприимчивы к колиту. Но трансплантация кишечных микроРНК от нормальных мышей мышам с дефицитом микроРНК восстанавливала нормальный состав кишечных микробов и защищала от повреждения толстой кишки. Исследователи продолжают изучать лежащие в основе молекулярные механизмы с надеждой в конечном итоге применить эти результаты в клинике.
«Наше исследование предполагает, что способность хозяина контролировать кишечные микробы, вероятно, дала организмам эволюционное преимущество, то есть предотвращение таких заболеваний, как колит и колоректальный рак», — говорит Вайнер. «Мы надеемся, что однажды станет возможным использовать этот естественный защитный механизм хозяина путем введения микроРНК в качестве терапевтических соединений для улучшения здоровья и лечения болезней».