Escherichia coli Nissle 1917 уменьшает повреждение митохондрий в клетках гранулёзы при синдроме поликистозных яичников за счёт стимуляции продукции кишечного иммунного фактора IL-22, опосредованной кишечной микробиотой и микробным метаболизмом

Цель: Кишечная микробиота и её метаболиты регулируют нарушения функции яичников и инсулинорезистентность, связанные с синдромом поликистозных яичников (СПКЯ). Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) — пробиотик с генетически определёнными свойствами и хорошо изученным профилем безопасности у человека, применяемый для коррекции метаболических и иммунных нарушений, связанных с кишечной микробиотой. В настоящем исследовании изучали применение и эффект EcN в отношении оси «кишечная микробиота — метаболизм — IL-22 — повреждение митохондрий» при СПКЯ.

Методы: У мышей моделировали СПКЯ с помощью дегидроэпиандростерона (DHEA), после чего проводили лечение EcN, трансплантацией фекальной микробиоты или ингибиторами IL-22. Для дальнейшего анализа включали женщин контрольной группы и пациенток с СПКЯ. Содержание половых гормонов, инсулина, глюкозы, холестерина и воспалительных факторов в сыворотке крови и надосадочной жидкости фолликулов определяли методом ИФА и с помощью биохимических реагентов. Патологические изменения в тканях яичников оценивали при окрашивании гематоксилином и эозином. Содержание JC-1 и экспрессию гена COX4 в клетках гранулёзы определяли методом ИФА и ОТ-ПЦР в реальном времени. Экспрессию рецептора прогестерона A (PR-A), LC3II/I, Beclin1, p62 и CytC исследовали методом иммуноблоттинга. Число аутофагосом в клетках гранулёзы оценивали с помощью электронной микроскопии. Изменения кишечной микробиоты и метаболизма анализировали методами секвенирования гена 16S рРНК и жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS/MS).

Результаты: EcN способствовал восстановлению уровня половых гормонов и морфологии тканей яичников, усиливал экспрессию IL-22, COX4 и PR-A в клетках гранулёзы и подавлял митофагию у мышей с СПКЯ. EcN уменьшал численность кишечной микробиоты и значительно увеличивал представленность Adlercreutzia, Allobaculum, Escherichia-Shigella и Ileibacterium у мышей с СПКЯ. EcN улучшал метаболические нарушения у мышей с СПКЯ за счёт нормализации путей метаболизма аминосахаров и нуклеотидных сахаров. Уровень IL-22 положительно коррелировал с Ileibacterium и прогестероном и отрицательно — с Adlercreutzia, лютеинизирующим гормоном, тестостероном, N-ацетилглюкозамином, L-фукозой и N-ацетилманнозамином. Результаты трансплантации фекальной микробиоты подтвердили, что EcN уменьшает повреждение митохондрий в клетках гранулёзы у мышей с СПКЯ посредством воздействия на кишечную микробиоту, однако этот эффект блокировался ингибитором IL-22. Клинические данные также продемонстрировали снижение уровня IL-22 и наличие повреждения митохондрий в клетках гранулёзы у пациенток с СПКЯ.

Выводы: EcN повышает уровень IL-22 и уменьшает повреждение митохондрий в клетках гранулёзы у мышей с СПКЯ, способствуя восстановлению уровня половых гормонов и морфологии тканей яичников, изменяя численность кишечной микробиоты и усиливая метаболизм аминосахаров и нуклеотидных сахаров.