Кишечные бактерии оказались способны запустить развитие лейкоза у пожилых людей

Международная группа ученых обнаружила, что с возрастом или при проблемах с кишечником у человека бактерии выделяют особый сахар — ADP-гептозу, который попадает в кровь и ускоряет рост клеток, способных превратиться в лейкозные. Исследование также показало, что этот процесс может влиять на развитие других болезней, особенно у людей клональным кроветворением (CHIP), при котором в крови постепенно накапливаются клетки с мутациями. Результаты открывают новые пути для ранней профилактики лейкоза и связанных с ним заболеваний. Работа опубликована в журнале Nature.

Лейкоз — это злокачественное заболевание, при котором в организме начинают бесконтрольно размножаться незрелые клетки крови. Эти клетки вытесняют здоровые, из-за чего организм теряет способность нормально бороться с инфекциями, переносить кислород и останавливать кровотечения. Причины развития лейкоза до конца не изучены, но известно, что им часто заболевают люди после 65 лет. Среди возможных признаков лейкоза — быстрая утомляемость, частые инфекции, кровотечения или синяки без причины, бледность кожи и потеря веса.

Исследователи впервые подробно описали, как нарушения в работе кишечника могут повышать риск развития лейкоза у пожилых людей. Они изучали, что происходит, когда с возрастом или из-за болезней слизистая кишечника становится более проницаемой. В этом случае определенные бактерии начинают выделять в кровь свои побочные продукты. Один из таких продуктов — сахар ADP-гептоза, который вырабатывают грамотрицательные бактерии, особенно часто встречающиеся в кишечнике пожилых людей.

Ученые выяснили, что ADP-гептоза попадает в кровоток и запускает сигнальные процессы, которые стимулируют рост «спящих» предлейкозных клеток крови. Это важный этап на пути к развитию полноценного лейкоза. Для проверки этой гипотезы исследователи провели эксперименты на мышах, моделируя состояние, известное как клональный гематопоэз неопределенного потенциала (CHIP). При этом состоянии клетки крови постепенно приобретают мутации, но явного рака крови еще нет. У таких животных воздействие ADP-гептозы приводило к активному росту предлейкозных клеток.

© InScience

Чтобы понять, как именно работает этот механизм, команда разработала специальный анализ крови — TIFAsome Assay. Этот тест определяет активность ADP-гептозы в плазме крови по наличию TIFAsomes — белковых комплексов, которые образуются внутри клеток при контакте с ADP-гептозой. С помощью флуоресцентной микроскопии и проточной цитометрии они фиксировали образование TIFAsomes, что подтвердило присутствие и биологическую активность ADP-гептозы.

Также исследователи определили, что для запуска роста предлейкозных клеток необходим белок-рецептор ALPK1, который присутствует в мутантных кроветворных клетках. В теории, если заблокировать этот рецептор, можно остановить развитие лейкоза у людей с CHIP. Пока что лекарства, блокирующего ALPK1, не существует, но ученые нашли другой способ воздействия: они использовали ингибитор фермента, который кодируется геном UBE2N. Применение этого ингибитора в эксперименте заметно замедлило рост предлейкозных клеток даже при наличии ADP-гептозы.

Кроме того, команда отмечает, что клональный гематопоэз неопределенного потенциала может способствовать развитию других возрастных заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, ревматоидный артрит, подагру и остеопороз. Эти результаты подчеркивают роль кишечной микробиоты как привратника системного здоровья.