Owoce, orzechy i mikrobiota jelitowa: urolityna A może wzmacniać barierę jelitową w IBD

Naukowcy z University of Louisville opisali mechanizm, dzięki któremu urolityna A – metabolit powstający przy udziale bakterii jelitowych po spożyciu m.in. granatów, orzechów włoskich i owoców jagodowych – może wspierać naprawę nabłonka jelitowego i wzmacniać barierę śluzówkową w nieswoistych chorobach zapalnych jelit.

W artykule:

• czym jest urolityna A i jak powstaje w jelitach,
• dlaczego bariera jelitowa ma znaczenie w chorobie Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego,
• rola receptora AHR w odpowiedzi nabłonka jelitowego,
• ochronne działanie inflammasomu NLRP6,
• wyniki badań na komórkach, organoidach i tkankach pacjentów z IBD,
• możliwe znaczenie odkrycia dla przyszłych terapii celowanych.

Naukowcy z University of Louisville odkryli, w jaki sposób naturalnie występujący związek mikrobiologiczny może chronić jelita i wspierać rozwój przyszłych strategii leczenia nieswoistych chorób zapalnych jelit, określanych skrótem IBD.

IBD obejmują m.in. chorobę Leśniowskiego-Crohna oraz wrzodziejące zapalenie jelita grubego i dotyczą milionów osób na świecie. Ich wspólną cechą jest przewlekły stan zapalny oraz uszkodzenie wyściółki jelita. Prawidłowo funkcjonująca bariera jelitowa ogranicza przenikanie szkodliwych bakterii poza światło jelita, jednocześnie umożliwiając wchłanianie składników odżywczych. U osób z IBD bariera ta ulega osłabieniu, co sprzyja zapaleniu, bólowi oraz długoterminowym powikłaniom.

Zespół badawczy kierowany przez Venkatakrishna Rao Jalę, associate professor w Department of Microbiology and Immunology oraz UofL’s Brown Cancer Center, wykazał, że urolityna A, czyli UroA, może aktywować w jelicie szlak ochronny istotny dla utrzymania zdrowia przewodu pokarmowego. UroA jest naturalnym metabolitem wytwarzanym przez bakterie jelitowe po trawieniu produktów takich jak granaty, orzechy włoskie i owoce jagodowe.

Badanie opublikowane w Nature Communications koncentruje się na receptorze węglowodorów arylowych, czyli AHR. Jest to białko pełniące funkcję czujnika sygnałów środowiskowych, dietetycznych i mikrobiologicznych. Naukowcy od dawna wiedzą, że AHR może uczestniczyć w szkodliwych efektach wywoływanych przez niektóre toksyny środowiskowe. Wcześniejsze prace wskazywały jednak również, że aktywacja AHR przez korzystne związki pochodzące z diety może wspierać zdrowie jelit. Dotąd nie było w pełni jasne, dlaczego ten sam receptor może być powiązany z tak różnymi konsekwencjami biologicznymi.

Nowe wyniki sugerują, że decydujące znaczenie ma miejsce aktywacji AHR oraz jej natężenie.

Badacze z University of Louisville ustalili, że UroA selektywnie aktywuje AHR w komórkach nabłonka jelitowego, czyli wyspecjalizowanych komórkach wyściełających i chroniących jelito. Taka ukierunkowana aktywacja AHR uruchamia komórkowy system obronny znany jako inflammasom NLRP6. Chociaż inflammasomy są często kojarzone ze szkodliwymi reakcjami zapalnymi, w tym badaniu wykazano, że mogą również pełnić funkcję ochronną.

Po aktywacji przez UroA w komórkach nabłonka jelitowego inflammasom NLRP6 prowadził do uwalniania odpowiednich ilości cząsteczek związanych z utrzymaniem prawidłowej funkcji jelit. Efekt ten sprzyjał naprawie wyściółki jelitowej, wzmacniał barierę jelitową, zwiększał produkcję ochronnego śluzu oraz nasilał mechanizmy przeciwdrobnoustrojowe, zamiast promować nadmierny stan zapalny.

Autorzy podkreślają, że badanie po raz pierwszy pokazuje, w jaki sposób naturalny produkt mikrobiologiczny współdziała z odpowiedzią organizmu, kontrolując złożone procesy molekularne i komórkowe zachodzące podczas uszkodzenia jelit. Mechanizm ten może pomagać w zachowaniu zdrowia jelit i ograniczaniu uszkodzenia tkanek.

„Wyniki pokazują, że nie wszystkie szlaki zapalne są szkodliwe” – powiedziała Sweta Ghosh, wcześniej postdoctoral researcher w laboratorium Jali i główna badaczka w tym projekcie. „W odpowiednich warunkach i we właściwych komórkach szlaki te mogą odgrywać kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia jelit oraz wspieraniu naprawy tkanek”.

Zespół potwierdził opisany mechanizm z wykorzystaniem kilku modeli eksperymentalnych, w tym badań komórkowych, organoidów oraz próbek tkanki jelitowej pobranych od pacjentów z IBD. Wykazano, że UroA aktywowała ten sam szlak ochronny również w ludzkiej tkance. Wyniki sugerują, że zamiast szeroko hamować układ odpornościowy, w przyszłości możliwe może być opracowanie terapii IBD i innych chorób przewodu pokarmowego ukierunkowanych na konkretne szlaki ochronne w określonych typach komórek.

„To badanie pomaga nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób naturalne związki powstające dzięki interakcjom między dietą, mikrobiotą jelitową i organizmem mogą wpływać na procesy chorobowe” – powiedział Jala. „Identyfikując ten konkretny szlak ochronny, możemy w przyszłości opracować bardziej celowane podejścia terapeutyczne, które przywracają równowagę jelitową, zamiast szeroko tłumić odpowiedź immunologiczną”.

Jala kierował wcześniej badaniami, które wykazały korzystne działanie UroA w jelitach. Obecna praca rozwija te ustalenia, pokazując, jak UroA oddziałuje z układem odpornościowym, aby poprawiać zdrowie jelit.

Źródło: Nature Communications, Urolithin A activates aryl hydrocarbon receptor-NLRP6-mediated pathways in intestinal epithelial cells to modulate mucosal immunity and strengthen gut barrier integrity.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-73760-3