Что происходит, когда кишечник теряет свою естественную гормональную защиту от иммунной атаки, и могут ли существующие лекарства предложить новый подход к защите слизистой оболочки кишечника?
Исследование: Глюкагоноподобные пептиды, полученные из кишечника, ослабляют повреждение кишечника, вызванное Т-клетками. Кредит изображения: ДРМЭК / Shutterstock
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Отчеты о клетках, медицина исследовали, как глюкагоноподобные пептиды, полученные из кишечника, влияют на повреждение кишечника, вызванное активированными Т-клетками. У мышей передача сигналов через глюкагоноподобные рецепторы пептида-1 и пептида-2 (ГЛП-1Р и ГЛП-2Р) помогло ограничить этот ущерб. Мыши, у которых в кишечнике не было экспрессии проглюкагона, были более восприимчивы к травмам. Семаглутид и тедуглутид, которые активируют GLP-1R и GLP-2R соответственно, уменьшают повреждение кишечника, вызванное антителами, нацеленными на CD3ε. Эти данные свидетельствуют о том, что полученные из кишечника GLP гормоны могут помочь защитить кишечник во время острого воспаления.
Специализированные L-клетки кишечника выделяют гормоны GLP, которые выполняют различные функции. Пока ГЛП-1 помогает регулировать уровень глюкозы в крови и аппетит, ГЛП-2 поддерживает усвоение питательных веществ, рост слизистой оболочки кишечника, целостность барьера и кровоток. Исследования на животных также показали, что лечение агонистами этих рецепторов может уменьшить повреждение кишечника, что требует дальнейшего изучения их потенциального защитного действия.
Об исследовании
В настоящем исследовании ученые изучали, может ли активация рецепторов гормона GLP помочь защитить кишечник от повреждений, вызванных Т-клетками у мышей.
Чтобы изучить роль глюкагоноподобных пептидов, полученных из кишечника, исследователи использовали мышей, лишенных GLP-1R или GLP-2R, а также животных, у которых экспрессия проглюкагона избирательно удалялась из кишечника (ГкгГут-/-). В экспериментах использовали мышей-самцов в возрасте от 12 до 16 недель. Они также протестировали семаглутид в дозе 2,5 мкг/кг и тедуглутид в дозе 40 мкг/кг, чтобы определить, может ли активация этих рецепторов ограничить повреждение кишечника. В отдельных экспериментах с иммунными клетками использовалась более высокая доза семаглутида – 10 мкг/кг. 16S рибосомальный РНК секвенирование характеризовало изменения в фекальном микробиоме: альфа-разнообразие оценивалось с использованием индексов Шеннона и Симпсона, а микробное богатство оценивалось с помощью Chao1.
После лечения анти-CD3 иммунные клетки мезентериальных лимфатических узлов (МЛН), собственная пластинка тонкой кишки (LP), и селезенку исследовали методом проточной цитометрии. Команда также измерила мРНК уровни маркеров кишечных стволовых клеток ольфактомедина 4 (Ольфм4) и богатый лейцином повторяющийся рецептор 5, связанный с G-белком (Лгр5). Другие измерения включали липокалин 2 (Нгал), маркеры клеток Панета лизоцим 1 (Лиз1) и дефенсин альфа 5 (Дефа5) и воспалительные цитокины. Исследователи также изучили плотность крипт и потерю клеток Панета, чтобы оценить повреждение кишечника.
Результаты и обсуждение
Повреждение кишечника, вызванное Т-клетками, было увеличено в Глп1р−/−, Глп2р−/− и ГкгЖивотные с кишечником-/-, но аномалии различались в зависимости от модели. Дефицит GLP-1R усиливал воспаление и гистологические повреждения без увеличения потери крипт по сравнению с контролем. Дефицит GLP-2R снижает высоту ворсинок и пролиферацию клеток крипт, а также увеличивает потерю клеток Панета без уменьшения веса или длины тонкой кишки. У мышей, у которых не было кишечного проглюкагона, наблюдалась большая проницаемость кишечника, более обширная потеря крипт и снижение веса тонкой кишки. У мышей, лишенных рецепторов GLP-1 (Глп1р−/−), исследователи обнаружили более высокий уровень липокалина 2 в подвздошной кишке (Нгал) экспрессия гена и концентрации хемокинового лиганда 1 мотива CXC (CXCL1), ИЛ-1βи Ил-6. Количество нейтрофильной эластазы (НЕТ)-позитивных клеток также было повышено. Для сравнения, экспрессия C1-подобного 1 (Нпц1л1), белок 2, связывающий жирные кислоты кишечника (Фабп2) и регенерирующий белок 3 гамма островкового происхождения (Reg3g) сократилось в Глп1р−/− животные. В совокупности эти результаты предполагают повышенную воспалительную реакцию у этих животных.
Уровни GLP-1 были значительно ниже у мышей с дефицитом проглюкагона. У этих животных CXCL2 экспрессия увеличилась, а кишечные ворсинки стали короче. Исследователи также обнаружили более низкие уровни мРНК подвздошной кишки. Slc10a2, Ольфм4и Лгр5. Результаты сопровождались задержкой массы тела (ЧБ) восстановление после заражения анти-CD3. Обработка анти-CD3 снижала микробное богатство у обоих генотипов, в то время как индексы Шеннона и Симпсона указывали на более низкое разнообразие у мышей с дефицитом кишечного проглюкагона, чем у контрольной группы. После активации Т-клеток Веррукомикробиота и Протеобактерии составляют большую долю кишечной микробиоты, тогда как Фирмикуты стали менее многочисленными в обоих генотипах. Активация Т-клеток, а не дефицит проглюкагона в кишечнике, является причиной большинства изменений в микробном составе.
Системная активация Т-клеток индуцировала секрецию GLP-1 и GLP-2 в кишечнике, а эндогенная передача сигналов GLP-1R/GLP-2R защищала от повреждения кишечника, индуцированного Т-клетками. Лечение семаглутидом или тедуглутидом уменьшало повреждение кишечника, вызванное анти-CD3, при этом комбинированное лечение также демонстрировало защитный эффект.
Тедуглутид частично восстанавливал соотношение массы и длины тонкой кишки, снижал уровень кишечных цитокинов и инфильтрацию нейтрофилов, а также облегчал повреждение тканей, но не улучшал измеренные показатели кишечной проницаемости. Семаглутид снижал концентрацию цитокинов в крови и повышал экспрессию генов, связанных с клетками Панета, у мышей, с селективным устранением экспрессии кишечного проглюкагона после лечения антителами против CD3ε. Комбинированная терапия снижала маркеры системного воспаления, восстанавливала плотность крипт подвздошной кишки и уменьшала гистологические повреждения. Хотя оба препарата показали защитное действие, результаты не установили, дает ли их сочетание дополнительные преимущества по сравнению с любым лечением по отдельности.
Семаглутид также уменьшал колебания уровня глюкозы в крови во время перорального глюкозотолерантного теста (ОГТТ) и увеличил экспрессию генов, связанных с клетками Панета и активностью эпителия кишечника. Экспрессия генов, связанных с клетками Панета, увеличилась у мышей с дефицитом проглюкагона, в то время как Фгфбп1 увеличилось более заметно в элементах управления и Фабп2 увеличилось только в контроле. Комбинированная терапия увеличилась Видеть и Егр1 экспрессия генов.
Проточная цитометрия обнаружила в значительной степени неизмененные пропорции иммунных клеток в LP и MLN кишечника после лечения анти-CD3, в то время как пропорции Т-клеток в селезенке были ниже у мышей, лишенных кишечного проглюкагона. Семаглутид и тедуглутид вызвали незначительные изменения в пропорциях субпопуляций иммунных клеток.
Более ранние исследования с использованием моделей колита и мукозита показали, что агонисты GLP-1R могут помочь облегчить воспаление кишечника и стимулировать выработку слизи бруннеровыми железами. GLP-2, тем временем, поддерживает слизистую оболочку кишечника, способствуя росту клеток и ограничивая гибель клеток. Исследования на животных также показывают, что мыши, лишенные GLP-2R, более склонны к дисфункции клеток Панета и энтериту. Помимо этих эффектов, GLP-2 может влиять на врожденные лимфоидные клетки группы 2, тогда как GLP-1 может стимулировать рост кишечника посредством деления крипт. Эти действия могут варьироваться в зависимости от типа повреждения кишечника.
Выводы
Результаты показывают, что эндогенная передача сигналов GLP-1R и GLP-2R защищает от повреждения слизистой оболочки, вызванного Т-клетками, в то время как фармакологическая активация этих рецепторов может уменьшить повреждение кишечника. Потеря экспрессии проглюкагона в кишечнике повышала восприимчивость к Т-клеточной энтеропатии у мышей.
Эксперименты были короткими и включали молодых самцов мышей с острым повреждением кишечника, поэтому пока нельзя предполагать, что их преимущества применимы к заболеваниям человека. Удаление кишечного проглюкагона также снижает уровень других родственных пептидов, что, возможно, способствовало полученным результатам.
В будущих исследованиях исследователи смогут выяснить, могут ли более низкие дозы агонистов GLP-1R или комбинированный агонизм GLP-1R и GLP-2R уменьшить иммуноопосредованное повреждение кишечника, не вызывая значительной потери веса. Исследователи также могли бы изучить роль других пептидов, производных глюкагона, включая глицентин и оксинтомодулин, и оценить более длительные схемы лечения и различные дозы агонистов у мышей с диабетом или ожирением.
Источник:
Ссылка на журнал:
