Отримані результати можуть забезпечити новий підхід до відновлення пошкоджених тканин, спричинених променевою або хіміотерапією. Нове дослідження, проведене Массачусетським технологічним інститутом, показало, що вживання продуктів із високим вмістом амінокислоти цистеїну може допомогти відновити та омолодити тонкий кишечник. Вчені з’ясували, що цистеїн активує імунний сигнальний шлях, який дозволяє стовбуровим клітинам утворювати нову кишкову тканину.
Ця підвищена регенеративна активність може допомогти відновити пошкодження, спричинені радіацією — поширеним побічним ефектом, що часто спостерігається у пацієнтів, які проходять лікування раку. Дослідження проводили на мишах, але якщо подібні результати підтвердяться у людей, збільшення споживання цистеїну через дієту або добавки може стати потенційним способом прискорення загоєння тканин, зазначають автори роботи.
«Дослідження показує, що якщо ми запропонуємо пацієнтам дієту, багату на цистеїн, або харчові добавки з цистеїном, можливо, зможемо пом’якшити деякі пошкодження, спричинені хіміо- чи радіотерапією», — пояснює Омер Їлмаз, директор Ініціативи стовбурових клітин MIT, доцент біології та член Інституту Коха інтегративних досліджень раку. «Перевага цього підходу полягає в тому, що ми не використовуємо синтетичну молекулу, а застосовуємо природну харчову сполуку».
Як цистеїн підтримує регенерацію стовбурових клітин
Попередні дослідження показали, що певні типи дієт, зокрема низькокалорійні, можуть підвищити активність кишкових стовбурових клітин. Проте ця робота стала першою, яка визначила конкретну поживну речовину, що безпосередньо покращує регенерацію клітин кишечника.
Їлмаз був старшим автором дослідження, опублікованого 1 жовтня 2025 року в журналі Nature. Провідним автором виступив постдокторант Інституту Коха Фантао Чі.
Відомо, що харчування істотно впливає на здоров’я. Дієти з високим вмістом жирів пов’язують із підвищеним ризиком ожиріння, діабету та метаболічних порушень, тоді як обмеження калорійності продовжує тривалість життя в багатьох видів. Лабораторія Їлмаза останніми роками вивчає, як різні моделі харчування впливають на оновлення стовбурових клітин, і виявила, що як дієти з високим вмістом жирів, так і короткі періоди голодування можуть стимулювати активність цих клітин різними шляхами.
«Ми добре знаємо, що макродієти, такі як раціони з надлишком цукру чи жирів або низькокалорійні програми, мають очевидний вплив на здоров’я. Але на детальному рівні ми знаємо набагато менше про те, як окремі поживні речовини впливають на долю стовбурових клітин, функції тканин та їхній загальний стан», — зазначає Їлмаз.
Роль цистеїну в активації імунітету
У новому дослідженні вчені годували мишей дієтами, кожна з яких містила підвищений рівень однієї з 20 амінокислот — будівельних блоків білків. Для кожної групи вони оцінювали, як така дієта впливає на регенерацію кишкових стовбурових клітин. Серед усіх амінокислот саме цистеїн продемонстрував найпомітніший ефект, активуючи як стовбурові клітини, так і клітини-попередники — незрілі клітини, що перетворюються на зрілі клітини кишечника.
Подальший аналіз показав, що цистеїн запускає каскад подій, які активують популяцію імунних клітин CD8 T-клітин. Коли клітини слизової оболонки кишечника засвоюють цистеїн, він перетворюється на кофактор CoA, який виділяється у тканину слизової. CD8 T-клітини поглинають CoA, після чого починають активно ділитися та виробляти цитокін IL-22 — сполуку, що відіграє ключову роль у регенерації кишкових стовбурових клітин.
До цього часу вважалося, що CD8 T-клітини не залучені до вироблення IL-22, тому це відкриття стало несподіваним. Після активації ці клітини готові до дії, допомагаючи відновлювати пошкоджену слизову кишечника.
«Найцікавіше те, що дієта, багата на цистеїн, збільшує популяцію імунних клітин, яку ми зазвичай не пов’язуємо з виробленням IL-22 і регуляцією кишкової стовбуровості», — зазначає Їлмаз. «Ми бачимо суттєве зростання кількості клітин, що продукують IL-22, особливо серед CD8 T-клітин».
Ці Т-клітини зазвичай концентруються в слизовій оболонці кишечника, тобто вже знаходяться у правильному місці для швидкої відповіді. Дослідники помітили, що стимуляція CD8 T-клітин відбувається переважно в тонкому кишечнику, ймовірно через те, що саме там відбувається основне засвоєння білків із їжі.
Відновлення пошкодженого кишечника
У своїй роботі вчені довели, що дієта, багата на цистеїн, сприяє відновленню слизової оболонки кишечника після радіаційних ушкоджень. В іншому експерименті, результати якого ще не опубліковано, було показано, що цистеїн допомагає загоювати пошкодження, спричинені хіміотерапевтичним препаратом 5-фторурацилом, який часто застосовується для лікування раку товстої кишки та підшлункової залози.
Цистеїн міститься в багатьох продуктах із високим вмістом білка — м’ясі, молочних продуктах, бобових і горіхах. Організм також може синтезувати цистеїн самостійно, перетворюючи амінокислоту метіонін у цистеїн у печінці. Проте цистеїн, вироблений у печінці, розподіляється по всьому тілу, не накопичуючись у тонкому кишечнику, як це відбувається під час споживання його з їжею.
«Після дієти, багатої на цистеїн, кишечник — це перше місце, де ми спостерігаємо його високу концентрацію», — зазначає Чі.
Раніше було відомо, що цистеїн має антиоксидантні властивості, проте це дослідження вперше демонструє його вплив на регенерацію стовбурових клітин кишечника. Тепер науковці планують перевірити, чи може він стимулювати відновлення інших типів клітин — наприклад, волосяних фолікулів. Також дослідники мають намір детальніше вивчити інші амінокислоти, які можуть впливати на оновлення тканин.
