Undersøgelsen vil hjælpe forståelsen af, og fremtidig forskning i, denne immunforstyrrelse, som omfatter Crohns sygdom og ulcerøs colitis. Cirka 1,6 millioner amerikanere har inflammatorisk tarmsygdom.
Interleukin-10, eller IL-10, var allerede kendt som en vigtig spiller for at forhindre tarmbetændelse ved at etablere og vedligeholde immunhomeostase i tarmen, hvor det er afgørende for værten at have en fredelig sameksistens med normale tarmmikrober, mens immunsystemet stadig står vagt mod patogener. IL-10 produceres af CD4+ T-regulerende celler i tarmen.
ICOS ligand, eller ICOSL, udtrykkes på B -celler og dendritiske celler i immunsystemet, og det hjælper med at kontrollere T-celle aktivering og differentiering, to trin i værtens immunrespons på mikrober og mikrobielle patogener. Både IL-10 og ICOSL har kendte risikoalleler for inflammatorisk tarmsygdom, men deres synergistiske interaktion var ikke kendt.
Forskningen, offentliggjort i Procedurer fra National Academy of Sciences, blev ledet af Craig Maynard, Ph.d., adjunkt ved University of Alabama ved Birmingham Department of Pathology.
I fællesskab, vores data identificerer en synergi mellem to inflammatoriske tarmsygdomsrelaterede veje-T-celle-afledte IL-10 og ICOSL-afhængige antikommensale antistoffer-der fremmer mutualisme med tarmmikrobiota. Desuden, vi identificerer ICOSL-mangel som en effektiv platform til at undersøge funktionerne af antikommensale antistoffer i vært-mikrobiota-gensidigisme. "
Craig Maynard, Ph.d., Assisterende professor, Institut for Patologi, University of Alabama i Birmingham
Hos mennesker, fuldstændig mangel på ICOSL eller ICOS -receptoren, som ICOSL binder til, forårsager en kombineret immundefekt med gentagne bakterielle og virusinfektioner. I modsætning, mus med ICOSL- eller ICOS-receptormangel vedligeholder sund tarmhomeostase under specifikke patogenfrie forhold.
I den aktuelle undersøgelse, UAB-forskerne fandt ud af, at ICOSL-mangelfulde mus-ligesom de ICOS-receptormangel Mus Maynards gruppe tidligere har undersøgt-indeholdt øgede frekvenser og antal IL-10-producerende CD4+ T-celler, især i den proksimale tyktarm.
Når forskere forbigående tømte de IL-10-producerende celler i de ICOSL-mangelfulde mus, de så en slående ændring - den hurtige begyndelse af alvorlig betændelse i det proksimale tyktarm.
Mens antallet af IL-10-producerende CD4+ T-celler blev forøget i ICOSL-mangelfulde mus, antallet af kolonassocierede T-follikulære hjælperceller og plasmacellerne, der producerer immunoglobulin A og immunoglobulin G, henholdsvis IgA og IgG, blev reduceret.
Musene havde også en dramatisk reduktion i antistoffer mod normale tarmmikrober, som omfattede en begrænset anerkendelse af antigener impliceret i udviklingen af inflammatorisk tarmsygdom. Disse omfattede flagellinantigener afledt af flere medlemmer af familien Lachnospiraceae.
Disse bakterier er kendt for at berige i slim-associerede samfund i tarmen, og patienter med Crohns sygdom har antistoffer mod to af Lachnospiraceae flagellin -antigenerne.
Musene havde også reducerede IgA- og IgG -antistoffer, der målrettede antigener fra flere arter af anaerobe bakterier, der vides at være forbundet med aktiv inflammatorisk tarmsygdom.
Samtidig ablation af begge veje, ICOSL og IL-10, hos nyfødte mus forårsagede alvorlig colitis med tegn på sygdom så tidligt som fire uger, hvis musene blev fostret med ICOSL-mangelfuld dæmninger.
Imidlertid, denne tidlige debut af tarmbetændelse blev forsinket, da de nyfødte mus blev fostret af ICOSL-tilstrækkelige dæmninger, viser en beskyttende rolle for moderens antistoffer.
Maynard siger, at de samlede resultater tyder på, at induktion af ICOSL-afhængige antistoffer og T-celle-afledt IL-10 kan være samtidige værtstilpasninger til den mikrobielle besættelse af en niche nær epitelet i tarmen. "Fremtidig udforskning af de specifikke mikrober, der driver disse svar, " han sagde, "potentielt kunne identificere nye antigenspecifikke metoder til at styrke slimhindeimmunforsvar."