Istraživači sa Instituta Francis Crick otkrili su da molekuli u povrću poput brokolija ili karfiola pomažu u održavanju zdrave barijere u plućima i olakšavaju infekciju.
AHR – receptor aril ugljovodonika – je protein koji se nalazi na mestima barijere kao što su creva i pluća. Prirodni molekuli u povrću krstaša — na primer, kelj, karfiol, brokoli ili kupus — su dijetetski ‘ligandi’ za AHR, što znači da, kada se pojedu, aktiviraju AHR da ciljaju brojne gene. Neki od ciljanih gena isključuju AHR sistem, omogućavajući mu da se samoreguliše.
Efekat AHR-a na imune ćelije je dobro shvaćen, ali ovo istraživanje, objavljeno u Nature, sada pokazuje da je AHR takođe veoma aktivan u endotelnim ćelijama koje oblažu krvne sudove u plućima.
Plućna barijera između tela i spoljašnjeg vazduha sastoji se samo od dva sloja, jednog od endotelnih ćelija i jednog od epitelnih ćelija, jer treba da omogući kiseoniku da uđe. Ali barijera takođe mora biti jaka protiv zagađenja ili virusa i bakterija.
Istraživači su sproveli niz eksperimenata na miševima kako bi pokazali kako AHR utiče na plućne barijere. Kada su miševi bili zaraženi virusom gripa, krv je pronađena u vazdušnim prostorima u plućima, jer je curila preko oštećene barijere. Istraživači su zatim pokazali da je AHR bio u stanju da spreči da barijera ne propušta: kada je AHR bio prekomerno aktiviran, primetili su manje krvi u plućnim prostorima.
Takođe su otkrili da miševi sa povećanom aktivnošću AHR-a nisu izgubili toliko težine kada su bili zaraženi gripom, i da su bili u stanju da se bolje bore protiv bakterijske infekcije na vrhu originalnog virusa.
Kada je sprečeno da se AHR eksprimira u endotelnim ćelijama pluća inficiranih miševa, više krvi i imunih ćelija je viđeno u vazdušnim prostorima, što pokazuje veće oštećenje barijere.
Istraživači su takođe pokazali da infekcija gripom izaziva smanjenje zaštitne aktivnosti AHR pluća, ali samo kod miševa koji su hranjeni AHR ligandi u svojoj ishrani pre bolesti. Ovi nalazi povezuju potrošnju hrane sa AHR aktivnošću i ishodom kod virusne infekcije: zaraženi miševi nisu jeli toliko hrane kada su bili bolesni, tako da je njihov unos AHR liganada smanjen i AHR sistem je bio manje aktivan, što je dovelo do većeg oštećenja pluća.
Uprkos smanjenju aktivnosti AHR izazvanom infekcijom, za miševe je bilo korisno da budu na ishrani bogatoj AHR ligandom: ovi miševi su imali bolji integritet barijere i manje oštećenja pluća tokom infekcije nego miševi na kontrolnoj ishrani. Ovi rezultati pokazuju da AHR ima zaštitni efekat na plućnu barijeru na koju utiče infekcija, ali se može poboljšati pravilnom ishranom.
Andreas Vack, vođa grupe Laboratorije za imunoregulaciju u Cricku, rekao je: „Donedavno smo uglavnom gledali na zaštitu barijere kroz sočivo imunih ćelija. Sada smo pokazali da je AHR važan za održavanje jake barijere u pluća kroz sloj endotelnih ćelija, koji je poremećen tokom infekcije.
„Možda je manje verovatno da će ljudi održavati dobru ishranu kada su bolesni, tako da ne uzimaju molekule iz povrća zbog kojih ovaj sistem funkcioniše. U svakom slučaju, dobra je ideja da jedu puno povrća krstaša, ali ovo pokazuje da je čak i važnije je da ih nastavite jesti kada ste bolesni.“
Jack Major, bivši dr. student u laboratoriji Vack i sada gostujući naučnik u Crick-u i prvi autor, rekao je: „Ono što smo identifikovali je osovina creva i pluća – koja povezuje ishranu sa zaštitom od infekcije pluća preko endotelnih ćelija.
„Razmatrali smo grip u ovom istraživanju, ali druga istraživanja su pokazala da COVID-19 takođe može smanjiti aktivnost AHR-a u plućima. Biće zanimljivo istražiti uticaj drugih respiratornih virusa na AHR, kao i da li različiti molekuli u našoj ishrani koriste druge puteve osim AHR da utiču na funkciju pluća preko endotelnih ćelija.“
Istraživači veruju da AHR može biti važan u endotelnim ćelijama u drugim barijernim organima. Tim iz MRC-a i Imperial-a je izvestio u časopisu Nature da faktori ishrane aktiviraju AHR u endotelnim ćelijama creva, sprečavajući prekomernu reprodukciju ćelija i upalu.
Slično procesu u plućima, autori pokazuju da je endotelni AHR creva važan u zaštiti od infekcije creva. Ovo pruža još jednu vezu između ishrane i stanja endotela creva, što je važan faktor za zdravlje creva. Prvi autor Ben Vigins se sada pridružio Laboratoriji za imunoregulaciju u Kriku da bi radio sa Andreasom Vakom.
