Интерлейкин-22 облегчает симптомы некротизирующего энтероколита новорожденных у мышей

Ученые из США показали, что интерлейкин-22 (IL-22) играет важную роль в поддержании целостности кишечного эпителия и его регенерации при некротизирующем энтероколите новорожденных (НЭК). Введение рекомбинантного IL-22 новорожденным мышам с НЭК ослабляло тяжесть заболевания и не влияло на состав микробиоты.

Credit:
Christoph Burgstedt | 123rf.com

Некротизирующий энтероколит новорожденных (НЭК) — тяжелое заболевание кишечника, которое возникает на фоне перенесенной острой гипоксии и нарушения нормальной микрофлоры у детей, чаще всего недоношенных. Оно может приводить к некрозу и перфорации кишечной стенки и потребовать хирургического вмешательства.

Интерлейкин-22 (IL-22) регулирует экспрессию ряда белков, участвующих в поддержании нормального состава микробиома: REG3B, β-дефензинов, белков семейства S100. Во взрослом организме IL-22 защищает от воспаления кишечника и способствует регенерации кишечного эпителия, однако его роль у новорожденных малоизучена. Новое исследование ученых из США показало, что для желудочно-кишечного тракта новорожденных мышей характерен очень низкий уровень экспрессии IL-22, а у животных, больных НЭК, его введение способствует облегчению болезни.

На мышах исследовали экспрессию гена IL-22. Оказалось, что его экспрессия в эмбриональном и раннем послеродовом периодах низка; после отлучения от матери она начинает расти. Также было показано, что у взрослых особей число клеток, продуцирующих IL-22 (СD45+ T-лимфоцитов), выше, что может объяснить низкий уровень экспрессии данного цитокина у новорожденных.

Искусственно вызванный дефицит IL-22 у новорожденных мышей не является фактором, который увеличивает тяжесть НЭК. Так, после индукции НЭК гистологические оценки повреждений кишечника были одинаковы для мышей дикого типа и для мышей с выключенным геном IL-22 в эпителиальных клетках кишечника. Течение НЭК также не различалось у мышей дикого типа и у мышей, нокаутных по гену IL-22.

Введение рекомбинантного IL-22 (rIL-22) приводило к облегчению симптомов НЭК у мышей. Так, rIL-22 снижал экспрессию провоспалительных маркеров IL-1β и Cxcl2. С помощью иммуногистохимического анализа также показали, что введение rIL-22 способствует регенерации эпителия кишечника. Иммуннофлуоресцентное окрашивание тканей кишечника с помощью антител, специфичных к окклюдину (белку плотных контактов), выявило защитную роль rIL-22 в поддержании целостности контактов между эпителиальными клетками.

Также исследовали характеристики кишечной микробиоты у мышей с НЭК, получавших и не получавших терапию в виде rIL-22. Было обнаружено, что rIL-22 увеличивает экспрессию ряда генов, вовлеченных в регуляцию состава микробиома, среди которых ген Reg3g. Однако в серии последующих экспериментов ученые установили, что антимикробная активность белка Reg3g не влияет на протективные свойства rIL-22 в отношении НЭК и на состав кишечной микрофлоры.

Таким образом, новорожденные мыши не вырабатывают достаточно IL-22, чтобы остановить распространение кишечного воспаления и запуск некроза при НЭК. Экзогенное введение IL-22 животным с НЭК снижало экспрессию провоспалительных маркеров, улучшало регенерацию кишечного эпителия и облегчало течение болезни. Важным является и тот факт, что лечение новорожденных мышей IL-22 не приводило к изменению состава кишечной микробиоты.

Источник

Mihi B., et al. // Interleukin-22 signaling attenuates necrotizing enterocolitis by promoting epithelial cell regeneration. // Cell Reports Medicine (2021), published online 15 June 2021; DOI: 10.1016/j.xcrm.2021.100320

Добавить в избранное

Вам будет интересно