В норме воспалительные макрофаги атакуют вредоносные микробы, а невоспалительные макрофаги восстанавливают ткани и способствуют заживлению. При болезни Крона этот баланс смещается в сторону воспалительных клеток, что приводит к разрушению стенки кишечника и болевым ощущениям.

Исследователи применили искусственный интеллект и современные методы молекулярной биологии для изучения того, что определяет, станет ли макрофаг воспалительным или восстановительным. Анализ тысяч генетических профилей макрофагов из здоровой и пораженной тканей позволил выявить 53 гена, разделяющих эти два типа клеток. В центре внимания ученых оказался ген NOD2, идентифицированный в 2001 году как первый подтвержденный генетический маркер болезни Крона.

Один из этих 53 генов кодирует белок гирдин. Оказалось, что гирдин взаимодействует с NOD2 в невоспалительных макрофагах, помогая контролировать воспаление и способствуя заживлению тканей. Мутация NOD2, распространенная при болезни Крона, нарушает это взаимодействие, приводя к хроническому воспалению.

«NOD2 выполняет функцию системы контроля инфекций, — объясняет старший автор исследования Прадипта Гош. — Связываясь с гирдином, он обнаруживает патогены и поддерживает иммунный баланс кишечника. Без этой связи контроль иммунитета выходит из строя».

Эксперименты на мышах подтвердили выводы. У животных без гирдина развивалось сильное воспаление кишечника, менялся их микробиом, а многие умирали от сепсиса — неконтролируемого воспалительного ответа организма.

Объединение анализа на основе ИИ, молекулярных исследований и экспериментов на животных позволило исследователям понять, как ключевая генетическая мутация запускает воспаление при болезни Крона. Эти открытия могут стать основой для разработки терапии, направленной на восстановление взаимодействия между гирдином и NOD2.