Estos invasores extranjeros que se multiplican rápidamente representan, con mucho, la mayor amenaza para el sistema inmunológico neonatal, que tiene que reconocer y clasificar estos organismos como benignos, comensal o patógeno.
La investigación muestra que la "diafonía" o comunicación eficaz entre los microbios tempranos y las células inmunitarias de las mucosas es esencial para la formación de comunidades microbianas sanas y la promoción de un sistema inmunológico que funcione bien.
Las células del sistema inmunológico que participan en la inmunidad de las mucosas se desarrollan en un órgano llamado timo ubicado debajo del esternón por encima del corazón. Hasta ahora, No ha sido claro si los microbios intestinales influyen en el desarrollo de estas células en el timo en la vida temprana.
Investigadores del Centro de Investigación de Biología de Inmunología y Mucosas (MIBRC) del Hospital General de Massachusetts informan ahora que los microbios intestinales regulan el desarrollo de células inmunitarias especializadas en el timo que desempeñan un papel fundamental en la tolerancia de las mucosas.
Los resultados de su extensa investigación se publicaron en Actas de la Academia Nacional de Ciencias mi, Estados Unidos esta semana. Nitya Jain, Doctor, y sus colegas centraron sus estudios en un subconjunto de células inmunes que expresan el factor de transcripción PLZF.
Estas celdas, denominados colectivamente linfocitos innatos e innatos, normalmente funcionan en la interfaz de la barrera de la mucosa intestinal y proporcionan protección inmunitaria en los sitios de la mucosa.
Para estudiar el desarrollo de estas células inmunes en el contexto de los microbios intestinales, investigadores monocolonizaron ratones libres de gérmenes con un modelo comensal humano, Bacteroides fragilis, y demostró que esta única especie de bacteria podría restaurar el desarrollo de linfocitos PLZF + innatos y similares en el timo de ratones lactantes.
En más estudios de prueba de concepto, demostraron que una B. fragilis mutante que carecía de expresión de polisacárido A (PSA) no podía hacer lo mismo, sugiriendo que antígenos microbianos específicos podrían regular este proceso de desarrollo temprano en la vida.
Se observó un déficit similar en estas células en ratones mutantes que carecían de la expresión del receptor 2 tipo Toll, un receptor que reconoce bacterias y componentes bacterianos, incluyendo B. fragilis PSA, para iniciar respuestas inmunes protectoras del hospedador.
Para comprender cómo se transmitió este mensaje microbiano a las células tímicas en desarrollo, El grupo de Jain utilizó un modelo de ratón novedoso para rastrear la migración de células del colon al timo.
La estrategia de conversión de fotos, desarrollado con la ayuda del grupo de Guillermo "Gary" Tearney de MGH en el Centro Wellman de Fotomedicina, fue destacado en el Journal of Visualized Experiments en 2018.
Los investigadores demostraron que una clase de células presentadoras de antígenos llamadas células dendríticas plasmocitoides (pDC) están impresas por microbios intestinales y migran desde el intestino al timo en la vida temprana para regular el desarrollo de linfocitos tímicos.
Por primera vez, El grupo de Jain ha revelado "una comunicación novedosa entre los microbios intestinales y las células en desarrollo del timo, ", dice Jain." Da forma al 'repertorio' inmunológico en la vida temprana y afecta la forma en que el huésped responderá a la enfermedad a lo largo de la vida ".
Se cree que el desarrollo desequilibrado del microbioma intestinal de un bebé juega un papel en el desarrollo de la enfermedad más adelante en la vida. Perturbar la microbiota en la infancia con antibióticos o dieta, por ejemplo, se ha relacionado con un mayor riesgo de alergias, asma y trastornos autoinmunitarios, incluida la enfermedad celíaca y la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).
El grupo de Jain demuestra una base mecanicista para esta observación. Demuestran que las células tímicas PLZF + no se desarrollaron de manera eficiente en ratones tratados con antibióticos de amplio espectro en los primeros años de vida. pero los ratones tratados en la vida posterior se salvaron.
Jain dice que "parecía haber una ventana de tiempo de vida temprana en la que las células inmunes en desarrollo en el timo eran particularmente susceptibles a la influencia microbiana".
Adicionalmente, El estudio muestra que el desarrollo alterado inducido por microbios de las células tímicas innatas y similares en la vida temprana persiste hasta la edad adulta y conduce a una mayor susceptibilidad a la colitis experimental.
En tono rimbombante, la gravedad de la enfermedad podría moderarse mediante la transferencia de células PLZF + de ratones que se desarrollaron con microbiota normal en la vida temprana, dice Jain.
Ella agrega, "Esto tiene implicaciones significativas para el diseño de estrategias para tratar trastornos autoinmunes como la EII. Nuestros estudios apuntan a una vía previamente inexplorada que puede desarrollarse como una terapia celular adoptiva para los pacientes".
Director del MIBRC Alessio Fasano, MD señala que la creciente evidencia muestra que el desarrollo temprano de un estado inmunológico saludable requiere una relación simbiótica ideal entre los bebés en desarrollo y su comunidad de microorganismos.
Cómo "elegimos" nuestro microbioma ideal para enseñar a nuestro sistema inmunológico a defendernos en lugar de dañarnos sigue siendo un gran interrogante. Nitya y su grupo, por primera vez, han arrojado luz sobre los primeros mecanismos que se encargan de establecer una relación saludable entre el huésped humano y el microbioma ".
Alessio Fasano, MARYLAND, Director, MIBRC
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