Исследователи Медицинской школы Западного резервного университета Кейза (Case Western Reserve University School of Medicine), Огайо, США, в ходе новой работы выявили, что неконтролируемый метаболизм витамина А в кишечнике может приводить к развитию воспалительного процесса. Они полагают, что полученные результаты, опубликованные в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences», свидетельствуют о наличии взаимосвязи между особенностями диеты и риском развития воспалительных заболеваний, таких как болезнь Крона и синдром воспаленного кишечника.
Путь метаболизма витамина А начинается с бета-каротина — пигмента, придающего оранжевый цвет моркови. Бета-каротин превращается в активный витамин А в тонком кишечнике, откуда переносится в различные органы и ткани для выполнения биологических функций, в частности для поддержания нормального зрения. Небольшое количество витамина А используется для синтеза фактора роста иммунных клеток в кишечнике. Ученые определили, что баланс вышеописанных процессов контролируется белком ISX, производство которого является узловым моментом направления метаболизма витамина А.
Анализируя состояние генетически модифицированных лабораторных мышей, ученые определили, что белок ISX способствует активизации или супрессии определенных генов в зависимости от наличия доступного бета-каротина. Это способствует усвоению необходимого количества бета-каротина в тонком кишечнике, а также влияет на активность близлежащих иммунных клеток. Отсутствие белка ISX приводит к чрезмерной реактивности иммунных клеток тонкого кишечника в ответ на диету, содержащую большое количество бета-каротина, что свидетельствует о том, что именно белок ISX является ключевым посредником между диетой и иммунными клетками тонкого кишечника.
В частности, ученые отметили, что ингибирование белка ISX в 200 раз усиливало экспрессию генов для фермента Bco1, который катализирует реакцию превращения бета-каротина в витамин А. Перепроизводство витамина А приводит к усиленному образованию ретиноевой кислоты — молекулы, регулирующей активность многих генов, в том числе регулирующих работу иммунной системы. У лабораторных мышей эти нарушения проявлялись развитием локализованного отека и воспаления кишечной стенки, что со временем распространялось на ткани поджелудочной железы.
Руководитель работы доктор Йоханнес фон Линтиг (Johannes von Lintig) заметил, что в продуктах питания содержится бета-каротин, который в организме превращается в витамин А. Количество бета-каротина в продуктах непостоянно и подвержено сезонным колебаниям. Усиление или снижение интенсивности синтеза протеина ISX происходит параллельно с изменением содержания бета-каротина в пище, что предупреждает нарушение работы иммунных клеток в тонком кишечнике. Доктор Й. фон Линтиг полагает, что в ходе следующих исследований лабораторные мыши с ингибированным белком ISX будут хорошей моделью для изучения взаимосвязи между особенностями диеты и состоянием иммунных клеток желудочно-кишечного тракта.
- Case Western Reserve University (2017) Protein regulates vitamin A metabolic pathways, prevents inflammation. ScienceDaily, Oct. 23 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171023131929.htm).
- Widjaja-Adhi M.A.K., Palczewski G., Dale K. et al. (2017) Transcription factor ISX mediates the cross talk between diet and immunity. Proc. Nat. Acad. Sci., Oct. 24 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
