Sin embargo, un nuevo estudio revela otro papel útil que juega el microbioma. Un equipo de investigadores de la Universidad de Brown descubrió que en ratones, el microbioma intestinal regula el sistema inmunológico del huésped, de modo que, en lugar de que el sistema de defensa del huésped ataque estas bacterias útiles, las bacterias pueden coexistir pacíficamente con el sistema inmunológico.
¿Cuál es el truco del trabajo del microbioma con el sistema inmunológico? Vitamina A:las bacterias moderan los niveles de vitamina A activa en el intestino. protegiendo el microbioma de una respuesta inmune hiperactiva.
Esa información puede resultar importante para comprender y tratar las enfermedades autoinmunes e inflamatorias. dijo Shipra Vaishnava, profesor asistente de microbiología molecular e inmunología en Brown.
"Muchas de estas enfermedades se atribuyen a una mayor respuesta inmunitaria o activación inmunitaria, pero hemos encontrado una nueva forma en que las bacterias en nuestro intestino pueden amortiguar la respuesta inmune, ", Dijo Vaishnava." Esta investigación podría ser fundamental para determinar las terapias en el caso de enfermedades autoinmunes como la enfermedad de Crohn u otras enfermedades inflamatorias del intestino, así como la deficiencia de vitamina A ".
El estudio fue publicado el martes, 18 de diciembre en el diario Inmunidad .
El microbioma intestinal es un ecosistema compuesto por 100 billones de bacterias que han evolucionado para vivir en las condiciones especiales de los intestinos. Dijo Vaishnava. La gran mayoría de estas bacterias no dañan a sus huéspedes, sino que son útiles. Un microbioma sano, como un bosque sano, tiene muchas especies que coexisten juntas y pueden defenderse de intrusos hostiles, como bacterias que causan enfermedades o especies invasoras.
Tanto en humanos como en ratones, los phyla Firmicutes y Bacteroidetes comprenden la mayoría de la comunidad microbiana intestinal. Para desempeñar su papel en la regulación del sistema inmunológico de sus anfitriones, las bacterias del microbioma ajustan los niveles de una proteína responsable de la conversión de la vitamina A a su forma activa en el tracto gastrointestinal de sus huéspedes, los investigadores encontraron.
El equipo de Vaishnava descubrió que las bacterias Firmicutes, particularmente miembros de la clase Clostridia, Reducir la expresión de una proteína dentro de las células que recubren los intestinos. La proteína La retinol deshidrogenasa 7 (Rdh7) convierte la vitamina A de la dieta en su forma activa, ácido retinoico, Dijo Vaishnava. La bacteria Clostridia, común a ratones y hombres, también promueven un mayor almacenamiento de vitamina A en el hígado, el equipo encontró.
Vaishnava espera que los hallazgos también sean generalizables a las interacciones entre el microbioma humano y sus anfitriones.
Los ratones modificados genéticamente para no tener Rdh7 en sus células intestinales tienen menos ácido retinoico en el tejido intestinal, como esperaban los investigadores. Específicamente, las tripas de los ratones modificados tenían menos células inmunes que producen IL-22, una señal celular importante que coordina la respuesta antimicrobiana contra las bacterias intestinales. Otros componentes del sistema inmunológico, como las células con inmunoglobulina A y dos tipos de células T, eran los mismos que en los ratones estándar. sugiriendo que Rdh7 es solo esencial para la regulación de la respuesta antimicrobiana, Dijo Vaishnava.
Los investigadores no saben exactamente cómo se suprime Rdh7, pero se sabe que las bacterias Clostridia producen ácidos grasos de cadena corta que cambian la expresión de los genes del huésped. Como siguiente paso en su investigación, el equipo estudiará cómo las bacterias regulan la expresión de Rdh7, incluyendo el examen de varios ácidos grasos de cadena corta, Dijo Vaishnava.
Además, el equipo llevará a cabo una investigación para comprender por qué la supresión de Rdh7 es fundamental. Están trabajando para diseñar genéticamente ratones para que siempre expresen Rdh7 en sus células intestinales. Vaishnava quiere ver cómo afecta esto al microbioma del ratón y si conduce a alguna inflamación o afecciones similares a enfermedades autoinmunes en los ratones. También explorarán los impactos del mayor almacenamiento de vitamina A en el hígado debido a la regulación de la bacteria Rdh7, Dijo Vaishnava.
Los investigadores dicen que comprender cómo las bacterias regulan las respuestas del sistema inmunológico podría ser importante para descubrir las claves de trastornos como la enfermedad de Crohn.
Los datos de estudios clínicos han demostrado que la inflamación en el intestino es el resultado de interacciones interrumpidas entre un huésped y su microbioma intestinal. Dijo Vaishnava.
"El papel de la vitamina A en la inflamación depende del contexto y es muy difícil de separar, ", Dijo Vaishnava." Un cambio en el estado de la vitamina A y los genes metabólicos de la vitamina A coincide con las enfermedades inflamatorias del intestino, pero no sabemos si esto promueve la inflamación o no. Esperamos que agregar nuestro hallazgo, que las bacterias pueden regular cómo se metaboliza o se almacena la vitamina A en el intestino, podría ayudar a aclarar por qué el campo está viendo lo que está viendo ".
Estos hallazgos también podrían proporcionar pistas sobre la importancia del microbioma para abordar la deficiencia de vitamina A, un problema que es particularmente frecuente en África y el sudeste asiático.
La deficiencia de vitamina A afecta aproximadamente a un tercio de los niños menores de cinco años. según la Organización Mundial de la Salud (OMS). La deficiencia de vitamina A debilita el sistema inmunológico y aumenta el riesgo de enfermedades infecciosas. La OMS ha proporcionado suplementos de vitamina A a niños en riesgo durante los últimos 25 años, pero no ha tenido el éxito esperado según Vaishnava. Este estudio muestra que las bacterias son una gran parte de la absorción y el almacenamiento de vitamina A y tal vez los niños necesiten tener la combinación correcta de bacterias en el intestino para que los suplementos de vitamina A sean más efectivos. ella añadió.
"Tanto nuestra dieta como las bacterias de nuestro intestino están críticamente vinculadas a la regulación de cómo se comportan nuestras células inmunitarias, ", Dijo Vaishnava." Encontrar cuáles son esos vínculos a nivel molecular es importante para averiguar cómo podríamos utilizar la dieta o las bacterias, o ambos juntos, tener un efecto terapéutico en enfermedades inflamatorias o infecciosas ".
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