В зависимости от уровня интерферона в пищеварительной системе становится меньше или больше живущих в ней симбиотических бактерий, от которых зависит метаболизм глюкозы.

Мы знаем, что кишечной микрофлоре даны в нашем организме широчайшие полномочия, которые особенно хорошо видны в том, как бактерии влияют на обмен веществ: считается, что в зависимости от состава микрофлоры, у нас могут случиться – или не случиться – ожирение и диабет. Микробы пищеварительного тракта способны через метаболизм повышать вероятность атеросклероза, более того, постепенно накапливается всё больше данных в пользу того, что бактерии могут активно вмешиваться и в работу нервной системы – так, в мае мы писали, что нормальная микрофлора нужна для того, чтобы в головном мозге появлялись новые нейроны.

От желудочно-кишечных бактерий в нашем организме зависит очень многое. (Фото Pacific Northwest National Laboratory - PNNL / Flickr.com.)

Бактерия Akkermansia muciniphila. (Фото Better Know a Microbe.)

Жизнь кишечных бактерий во многом зависит от того, как они взаимодействуют с иммунитетом. Здесь многое зависит от взаимной настройки обоих «договаривающихся сторон»: если что-то в общении микробов и иммунной системы пойдёт не так, нам грозит хроническое воспаление, которое, как известно, может спровоцировать целый букет заболеваний, в том числе пресловутый диабет. С другой стороны, без мирных кишечных бактерий иммунитету трудно нормально работать: микробы-симбионты, с одной стороны, помогают ему бороться с опасными инфекциями, а с другой, регулируют активность иммунной системы, защищая нас от аутоимунных и аллергических реакций.

Именно тесная связь между иммунитетом и кишечной микрофлорой может пролить свет на некоторые странные физиологические эффекты, которые пока не всегда поддаются объяснению. Например, есть данные, что иммунная система влияет на обмен веществ. В частности, от уровня одного из интерферонов – интерферона-гамма – зависит метаболизм глюкозы: эксперименты на мышах показали, что если интерферона-гамма мало, то, во-первых, в печени вырабатывается меньше глюкозы, а, во-вторых, в тканях усиливается чувствительность к инсулину. Повышенная чувствительность к инсулину означает, что клетки способны по инсулиновому сигналу активно поглощать сахар из окружающей их среды. Высокая инсулиновая чувствительность – хорошо, низкая – плохо: тогда клетки не «впитывают» в себя глюкозу, уровень которой в крови начинает повышаться. Неспособность клеток воспринимать инсулиновый сигнал – одна из характерных особенностей диабета второго типа.

И вот, оказывается, что один из интерферонов – функция которых, напомним, заключается в активации иммунной системы в случае вирусной инфекции – каким-то образом влияет на инсулиновую чувствительность клеток. Учитывая теснейшее взаимодействие иммунитета и микрофлоры, не может ли быть так, что посредниками здесь служат как раз какие-нибудь кишечные бактерии? Действительно, как пишут в Nature Communications исследователи из Университета штата Орегон, такой бактериальный посредник есть, и называется он Akkermansia muciniphila. Если у подопытных мышей снижали уровень интерферона-гамма, в их кишечнике становилось больше A. muciniphila, и в целом ситуация с сахарным обменом улучшалась: у животных возрастала устойчивость к глюкозе, то есть они могли справиться с повышенным уровнем сахара в крови, отправив его в клетку в соответствии с инсулиновыми инструкциями. Если же уровень интерферона-гамма возрастал, то количество бактерий A. muciniphila уменьшалось, что негативным образом отражалось на метаболизме глюкозы.

Похожая связь между A. muciniphila есть и у людей: чем активнее ген, отвечающий за синтез интерферона, тем меньше в кишечнике живёт этой бактерии. Про A. muciniphila известно, что её становится мало при ожирении, и что с её помощью можно нормализовать обмен веществ – по крайней мере, у мышей. Однако связь её с ожирением и диабетом у людей оставалась во многом запутанной – возможно, потому, что не было известно про третьего игрока в виде интерферона.

Очевидно, такое опосредованное влияние со стороны иммунитета на метаболизм довольно консервативная вещь среди млекопитающих, и вряд ли всё ограничивается одной только A. muciniphila – всё-таки в нашем пищеварительном тракте живёт целая уйма самых разных микробов; и чем больше мы будем знать о том, в какие игры они играют с иммунитетом и с нашим обменом веществ, тем скорее научимся предотвращать и лечить разные метаболические расстройства.