Crijevni mikrobiom ima ulogu u regulaciji imunološkog sustava,

studijski nalazi Znanstvenici su odavno znali da bakterije u crijevima, poznat i kao mikrobiom, obavljaju razne korisne funkcije za svoje domaćine, poput razgradnje dijetalnih vlakana u probavnom procesu i stvaranja vitamina K i B7.

Ipak, nova studija otkriva još jednu korisnu ulogu koju mikrobiom igra. Tim istraživača sa Sveučilišta Brown otkrio je da su kod miševa, crijevni mikrobiom regulira imunološki sustav domaćina - tako da umjesto obrambenog sustava domaćina koji napada te korisne bakterije, bakterije mogu mirno koegzistirati s imunološkim sustavom.

U čemu je trik u radu mikrobioma s imunološkim sustavom? Vitamin A - bakterije umjerene razine aktivnog vitamina A u crijevima, štiteći mikrobiom od preaktivnog imunološkog odgovora.

Taj uvid mogao bi se pokazati važnim za razumijevanje i liječenje autoimunih i upalnih bolesti, rekla je Shipra Vaishnava, docent molekularne mikrobiologije i imunologije na Brownu.

"Mnoge od ovih bolesti pripisuju se povećanom imunološkom odgovoru ili imunološkoj aktivaciji, ali otkrili smo novi način na koji bakterije u našim crijevima mogu umanjiti imunološki odgovor, "Vaishnava je rekao." Ovo istraživanje moglo bi biti kritično u određivanju terapija u slučaju autoimunih bolesti poput Crohnove bolesti ili drugih upalnih bolesti crijeva, kao i nedostatak vitamina A. "

Studija je objavljena u utorak, 18. prosinca, u dnevniku Imunitet .

Mikrobiomi miševa i ljudi

Crijevni mikrobiom je ekosistem sastavljen od 100 bilijuna bakterija koje su evoluirale da žive u posebnim uvjetima crijeva, Rekao je Vaishnava. Velika većina ovih bakterija ne šteti svojim domaćinima, već je umjesto toga od pomoći. Zdrav mikrobiom, baš kao zdrava šuma, ima mnogo vrsta koje koegzistiraju zajedno i mogu se oduprijeti neprijateljskim uljezima-poput bakterija koje izazivaju bolesti ili invazivnih vrsta.

I kod ljudi i kod miševa, phyla Firmicutes i Bacteroidetes čine većinu crijevne mikrobne zajednice. Da odigraju svoju ulogu u regulaciji imunološkog sustava domaćina, bakterije u mikrobiomu fino podešavaju razinu proteina odgovornog za pretvorbu vitamina A u njegov aktivni oblik u gastrointestinalnom traktu domaćina, otkrili su istraživači.

Vaishnavin tim otkrio je da bakterije Firmicutes, osobito pripadnici klase Clostridia, smanjiti ekspresiju proteina unutar stanica koje oblažu crijeva. Protein, retinol dehidrogenaza 7 (Rdh7) pretvara prehrambeni vitamin A u njegov aktivni oblik, retinoična kiselina, Rekao je Vaishnava. Bakterija Clostridia, zajedničko i miševima i muškarcima, također potiču povećano skladištenje vitamina A u jetri, tim je pronašao.

Vaishnava očekuje da se nalazi mogu generalizirati na interakcije između ljudskog mikrobioma i njihovih domaćina.

Miševi genetski modificirani da nemaju Rdh7 u stanicama crijeva imaju manje retinoične kiseline u crijevnom tkivu, kako su istraživači očekivali. Posebno, utroba inženjeriranih miševa imala je manje imunoloških stanica koje stvaraju IL-22, važan stanični signal koji koordinira antimikrobni odgovor na crijevne bakterije. Ostale komponente imunološkog sustava, poput stanica s imunoglobulinom A i dvije vrste T-stanica bile su iste kao kod standardnih miševa, sugerirajući da je Rdh7 bitan samo za reguliranje antimikrobnog odgovora, Rekao je Vaishnava.

Istraživači ne znaju točno kako je Rdh7 potisnut, ali poznato je da bakterije Clostridia proizvode masne kiseline kratkog lanca koje mijenjaju ekspresiju gena domaćina. Sljedeći korak u njihovom istraživanju, tim će proučavati kako bakterije reguliraju ekspresiju Rdh7, uključujući ispitivanje različitih kratkih lanaca masnih kiselina, Rekao je Vaishnava.

U Dodatku, tim će provesti istraživanje kako bi razumio zašto je suzbijanje Rdh7 kritično. Rade na genetičkom inženjeringu miševa koji će uvijek eksprimirati Rdh7 u svojim crijevnim stanicama. Vaishnava želi vidjeti kako to utječe na mikrobiom miša i dovodi li to do bilo koje upale ili autoimunih stanja sličnih miševima. Također će istražiti utjecaje povećanog skladištenja vitamina A u jetri zbog regulacije bakterija Rdh7, Rekao je Vaishnava.

Pomoći zdravlju ljudi

Znanstvenici kažu da bi razumijevanje kako bakterije reguliraju reakcije imunološkog sustava moglo biti važno u otključavanju ključeva za poremećaje poput Crohnove bolesti.

Podaci iz kliničkih studija pokazali su da je upala u crijevima posljedica poremećene interakcije između domaćina i njegovog crijevnog mikrobioma, Rekao je Vaishnava.

"Uloga vitamina A u upali ovisi o kontekstu i teško ga je razdvojiti, "Vaishnava je rekao." Promjena statusa vitamina A i metaboličkih gena vitamina A podudara se s upalnim bolestima crijeva, ali ne znamo potiče li to upalu ili ne. Nadamo se da bi dodavanje našeg nalaza - da bakterije mogu regulirati način na koji se vitamin A metabolizira u crijevima ili skladišti - moglo pomoći razjasniti zašto polje vidi ono što vidi. "

Ovi nalazi mogli bi također dati tragove o važnosti mikrobioma u rješavanju nedostatka vitamina A, problem koji je osobito rasprostranjen u Africi i jugoistočnoj Aziji.

Nedostatak vitamina A pogađa otprilike jednu trećinu djece mlađe od pet godina, prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO). Nedostatak vitamina A slabi imunološki sustav i povećava rizik od zaraznih bolesti. SZO posljednjih 25 godina djeci u riziku daje dodatke vitamina A, ali nije bilo tako uspješno kao što se očekivalo, prema Vaishnavi. Ovo istraživanje pokazuje da su bakterije veliki dio apsorpcije i skladištenja vitamina A i da bi djeca trebala imati pravu kombinaciju bakterija u crijevima kako bi nadomjesci vitamina A bili najučinkovitiji, dodala je.

"I naša prehrana i bakterije u našim crijevima kritično su povezane u reguliranju ponašanja imunoloških stanica, "Vaishnava je rekao." Otkrivanje koje su te veze na molekularnoj razini važno je za otkrivanje kako bismo mogli koristiti prehranu ili bakterije, ili oboje zajedno, da ima terapijski učinak kod upalnih ili zaraznih bolesti. "

• Promjena genoma bijelaca mogla bi objasniti veće stope raka jednjaka
• Pothranjenost u djece s Crohnovom bolešću povezana je s povećanim rizikom od kirurških komplikacija