Suoliston mikrobiomilla on rooli immuunijärjestelmän säätelyssä,

tutkimus löytää Tutkijat ovat jo pitkään tienneet, että bakteerit suolistossa, tunnetaan myös nimellä mikrobiomi, suorittaa erilaisia ​​hyödyllisiä toimintoja isäntilleen, kuten ravintokuitujen hajottaminen ruoansulatusprosessissa ja K- ja B7 -vitamiinien valmistus.

Silti uusi tutkimus paljastaa toisen hyödyllisen roolin, joka mikrobilla on. Brownin yliopiston tutkijaryhmä havaitsi, että hiirillä suoliston mikrobiomi säätelee isännän immuunijärjestelmää - niin että isännän puolustusjärjestelmä ei hyökkää näitä hyödyllisiä bakteereja vastaan, bakteerit voivat elää rauhanomaisesti yhdessä immuunijärjestelmän kanssa.

Mikä on temppu mikrobiomin toiminnassa immuunijärjestelmän kanssa? A -vitamiini - bakteerit hillitsevät aktiivisia A -vitamiinitasoja suolistossa, suojaa mikrobiomia yliaktiiviselta immuunivasteelta.

Tämä näkemys voi osoittautua tärkeäksi autoimmuuni- ja tulehdussairauksien ymmärtämisessä ja hoidossa, sanoi Shipra Vaishnava, Brownin molekyylimikrobiologian ja immunologian apulaisprofessori.

"Monet näistä sairauksista johtuvat lisääntyneestä immuunivasteesta tai immuunin aktivoitumisesta, mutta olemme löytäneet uuden tavan, jolla suolistomme bakteerit voivat heikentää immuunivastetta, "Vaishnava sanoi." Tämä tutkimus voi olla ratkaiseva määritettäessä hoitoja autoimmuunisairauksien, kuten Crohnin taudin tai muiden tulehduksellisten suolistosairauksien, tapauksessa. samoin kuin A -vitamiinin puutos. "

Tutkimus julkaistiin tiistaina, 18. joulukuuta lehdessä Immuniteetti .

Hiirien ja miesten mikrobiomit

Suoliston mikrobiomi on ekosysteemi, joka koostuu 100 biljoonasta bakteerista, jotka ovat kehittyneet elämään suoliston erityisolosuhteissa, Vaishnava sanoi. Suurin osa näistä bakteereista ei vahingoita isäntäänsä, mutta ovat sen sijaan hyödyllisiä. Terve mikrobiomi, aivan kuin terve metsä, on monia lajeja rinnakkain ja voi torjua vihamielisiä tunkeilijoita-kuten sairauksia aiheuttavia bakteereja tai invasiivisia lajeja.

Sekä ihmisillä että hiirillä, phyla Firmicutes ja Bacteroidetes muodostavat suurimman osan suoliston mikrobiyhteisöstä. Osallistuakseen isäntiensä immuunijärjestelmän säätelyyn mikrobiomin bakteerit hienosäätävät proteiinin tasoja, jotka ovat vastuussa A-vitamiinin muuttumisesta aktiiviseen muotoonsa isäntänsä ruoansulatuskanavassa, tutkijat löysivät.

Vaishnavan tiimi havaitsi, että Firmicutes -bakteerit erityisesti Clostridia -luokan jäsenet, vähentää proteiinin ilmentymistä suoliston vuoraavissa soluissa. Proteiini, retinolidehydrogenaasi 7 (Rdh7) muuttaa ruokavalion A -vitamiinin aktiiviseen muotoonsa, retinoiinihappo, Vaishnava sanoi. Clostridia -bakteerit, yhteinen sekä hiirille että miehille, edistää myös lisääntyneen A -vitamiinin varastointia maksassa, joukkue löysi.

Vaishnava odottaa, että havainnot ovat yleistettävissä myös ihmisen mikrobiomin ja niiden isäntien välisiin vuorovaikutuksiin.

Hiirillä, jotka on geneettisesti muokattu siten, ettei suolistossa ole Rdh7:tä, on vähemmän retinoiinihappoa suolistokudoksessa, kuten tutkijat odottivat. Erityisesti, muokattujen hiirten suolistossa oli vähemmän immuunisoluja, jotka tuottavat IL-22:ta, tärkeä solusignaali, joka koordinoi antimikrobista vastetta suolistobakteereja vastaan. Muut immuunijärjestelmän komponentit, kuten solut, joissa on immunoglobuliini A ja kahdenlaisia ​​T-soluja, olivat samat kuin tavallisissa hiirissä, että Rdh7 on välttämätön vain antimikrobisen vasteen säätelemiseksi, Vaishnava sanoi.

Tutkijat eivät tiedä tarkalleen, miten Rdh7 tukahdutetaan, mutta Clostridia -bakteerien tiedetään tuottavan lyhytketjuisia rasvahappoja, jotka muuttavat isäntägeenin ilmentymistä. Seuraavana askeleena tutkimuksessaan ryhmä tutkii, miten bakteerit säätelevät Rdh7:n ilmentymistä, mukaan lukien erilaisten lyhytketjuisten rasvahappojen tutkiminen, Vaishnava sanoi.

Lisäksi, tiimi tekee tutkimusta ymmärtääkseen, miksi Rdh7:n tukahduttaminen on kriittistä. He pyrkivät geneettisesti muokkaamaan hiiriä aina ekspressoimaan Rdh7 suoliston soluissa. Vaishnava haluaa nähdä, miten tämä vaikuttaa hiiren mikrobiomiin ja johtaakö se hiirien tulehdukseen tai autoimmuunisairauden kaltaisiin tiloihin. He tutkivat myös A -vitamiinin lisääntyneen varastoinnin vaikutuksia maksassa bakteerien Rdh7 -säätelyn vuoksi, Vaishnava sanoi.

Auttaa ihmisten terveyttä

Tutkijat sanovat, että ymmärrys siitä, miten bakteerit säätelevät immuunijärjestelmän vasteita, voi olla tärkeä avaamaan sairaudet, kuten Crohnin tauti.

Kliinisistä tutkimuksista saadut tiedot ovat osoittaneet, että suoliston tulehdus on seurausta isännän ja sen suoliston mikrobiomin välisestä vuorovaikutuksesta, Vaishnava sanoi.

"A-vitamiinin rooli tulehduksessa on asiayhteydestä riippuvainen ja sitä on erittäin vaikea erottaa toisistaan, "Vaishnava sanoi." Muutos A -vitamiinin tilassa ja A -vitamiinin metabolisissa geeneissä yhtyy tulehduksellisiin suolistosairauksiin, mutta emme tiedä, edistääkö tämä tulehdusta vai ei. Toivomme, että havaintomme lisääminen - että bakteerit voivat säätää A -vitamiinin metaboloitumista suolistossa tai varastointia - voisi auttaa selventämään, miksi kenttä näkee sen, mitä se näkee. "

Nämä havainnot voivat myös antaa vihjeitä mikrobiomin tärkeydestä A -vitamiinin puutteen hoidossa, ongelma, joka on erityisen yleinen Afrikassa ja Kaakkois -Aasiassa.

A -vitamiinin puutos vaikuttaa noin kolmannekseen alle viisivuotiaista lapsista, Maailman terveysjärjestön (WHO) mukaan. A -vitamiinin puute heikentää immuunijärjestelmää ja lisää tartuntatautien riskiä. WHO on tarjonnut riskialttiille lapsille A-vitamiinilisää viimeisten 25 vuoden aikana, mutta se ei ole onnistunut niin hyvin kuin toivottiin, Vaishnavan mukaan. Tämä tutkimus osoittaa, että bakteerit ovat suuri osa A -vitamiinin imeytymistä ja varastointia, ja ehkä lapsilla on oltava oikea bakteerien yhdistelmä suolistossa, jotta A -vitamiinilisät olisivat tehokkaimpia, hän lisäsi.

"Sekä ruokavaliomme että suolistomme bakteerit liittyvät kriittisesti toisiinsa immuunisolujemme käyttäytymisen säätelyssä, "Vaishnava sanoi." Näiden linkkien löytäminen molekyylitasolla on tärkeää selvittääksemme, kuinka voisimme käyttää joko ruokavaliota tai bakteereja, tai molemmat yhdessä, joilla on terapeuttinen vaikutus tulehdus- tai tartuntatauteihin. "

• Muutos valkoihoisten genomissa voisi selittää korkeamman ruokatorven syövän
• Crohnin tautia sairastavien lasten aliravitsemus, johon liittyy lisääntynyt kirurgisten komplikaatioiden riski