Бороться с ними или кормить их: как слой кишечной слизи регулирует микробиоту кишечника

Кишечный тракт населяют огромное количество микроорганизмов, совокупность которых называют микробиотой кишечника. Эти микроорганизмы находятся с хозяином во взаимовыгодных отношениях и участвуют в расщеплении сложных углеводов. Хотя микробиоту кишечника обычно считают полезной, огромное количество микробных клеток также представляет постоянную угрозу для организма. Поэтому кишечный эпителий покрыт плотным слоем слизи, препятствующим проникновению микробиоты кишечника в подлежащие ткани. Кишечная слизь представляет собой организованную гликопротеиновую сеть с видоспецифичной структурой гликанов. Долгое время слизистый слой считали пассивным барьером, формируемым организмом хозяина, однако недавние исследования показали, что его созревание и функционирование в значительной степени зависят от микробиоты кишечника. В свою очередь, набор гликанов муцинов может отбирать определённые бактерии, ассоциированные со слизистой оболочкой, которые способны связывать специфические гликаны муцинов или расщеплять их, используя в качестве источника питательных веществ. Поскольку слой кишечной слизи располагается на критически важной границе между организмом хозяина и микроорганизмами, его разрушение приводит к проникновению кишечных бактерий в ткани и в конечном итоге может вызывать воспаление и инфекцию. Соответственно, у мышей и человека при колите наблюдается нарушение функции слизистого слоя. Кроме того, недавно было показано, что всё более распространённое в современном обществе употребление бедной клетчаткой пищи западного типа вызывает опосредованные бактериями дефекты кишечного слизистого слоя. В настоящем обзоре рассматриваются современные представления о взаимодействии кишечных бактерий со слоем кишечной слизи в норме и при заболеваниях. Понимание молекулярных механизмов этого взаимодействия между организмом хозяина и микроорганизмами может способствовать разработке новых методов лечения заболеваний, сопровождающихся нарушением функции слизистого слоя, таких как язвенный колит.