Környezeti határfelületeken tartózkodik, a test hámszövetei potenciális átjárókat jelentenek a kórokozók számára. Ezeket a szöveteket természetesen a baktériumok összetett közössége is kolonizálja, vírusok, gombák és paraziták, és ezt mikrobiómának nevezik. Valószínű, hogy, az evolúció során, Ezekkel a mikroorganizmusokkal való tartós kölcsönhatás robusztus jelátviteli utak kifejlesztését eredményezte, amelyek segítik a test védelmét. Dr. Andreas Diefenbach professzor által vezetett kutatócsoport, Charité Mikrobiológiai Intézetének igazgatója, Fertőző betegségek és immunológia, tanulmányozták a mikrobióma szerepét a szervezet immunválaszában a káros kórokozók ellen és a jelátviteli utakra gyakorolt hatásokat.
A fertőzés jelenléte kiváltja a szervezet immunválaszát. Ebben a folyamatban kulcsszerepet játszanak a „hagyományos dendritikus sejtek” (cDC -k). Ezek a szervezet veleszületett immunrendszerének részét képezik, és számos mintázatfelismerő receptort hordoznak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy gyorsan felismerjék a behatoló kórokozókat. A sejtek kezdeti reakciója a citokinek felszabadulása, jelzőfehérjék, amelyek az immunsejteket a fertőzés helyére vonzzák. Ugyanabban az időben, ezek a sejtek fagocitózist is alkalmaznak az invazív kórokozók elnyelésére és megemésztésére, ezt követően az egyes részecskéket antigénként mutatják be sejtfelületükön. Ez, viszont, T -sejtek (amelyek az adaptív immunrendszer részét képezik) aktiválásához vezet, és célzott immunválaszt eredményez. Ellentétben, amikor a T -sejt aktivációt endogén antigéneket tartalmazó cDC -k váltják ki, ez hibás és nemkívánatos immunválaszhoz vezet, és autoimmun betegségekhez vezet.
A professzor Diefenbach vezette kutatócsoport megállapította, hogy a cDC -k nem képesek immunválaszokat kiváltani steril körülmények között (pl. csíramentes egerekben). A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a cDC -knek információt kell kapniuk, amíg a sejt „bazális állapotában” van (amelyet a fertőzés hiánya jellemez), és hogy ennek az információnak a mikrobiomból kell származnia. Ezek a mikrobiómából származó jelek elősegítik a cDC-k jövőbeni válaszát a kórokozók ellen.
Meg akarjuk érteni a mikrobióma folyamatos hatását a cDC funkcióra. Ebben a tanulmányban, ezt meg tudtuk mutatni, alapállapotukban, ezekre a speciális immunsejtekre az I. típusú interferonok (IFN-I) megszakítás nélküli mikrobioma-vezérelt jelzései vonatkoznak. "
Prof. Andreas Diefenbach, aki szintén Einstein professzor a mikrobiológiában, és vezeti a DRFZ nyálkahártya -immunológiai kutatócsoportját
Az interferonok citokinek, azaz speciális jelzőmolekulák, amelyekről ismert, hogy szerepet játszanak a vírusellenes aktivitásban. "Mostanáig, csak keveset tudtunk az IFN-I alapállapotban betöltött szerepéről. cDC -k, amelyek nem kapják meg ezt az IFN-I jelzést az alapállapotban, nem tudja ellátni azokat a fiziológiai funkciókat, amelyeket a szervezet kórokozók elleni küzdelem részeként látnak el, "magyarázza a mikrobiológus. A vizsgálati eredmények azt sugallják, hogy a mikrobióma szabályozza immunrendszerünk alkalmasságát. Ezt az ellenőrzést azáltal végzi el, hogy az immunrendszert" készenléti "állapotba hozza, hogy felgyorsítsa a kórokozókra adott válaszát ?.
A kutatók különféle állatmodelleket használtak annak érdekében, hogy betekintést nyerjenek abba a módba, ahogyan a mikrobióm által vezérelt IFN-I előkészíti az alapállapotú cDC-ket a jövőbeli harcok során. A szekvenáló technológia segítségével a kutatók össze tudták hasonlítani a csíramentes állatokból származó cDC-k epigenómáit és transzkriptómait a kontroll állatokéval és az IFN-I receptorokban hiányos állatokkal. A kutatók tudni akarták, mi történik molekuláris szinten a cDC-kben, amikor már nincsenek kitéve IFN-I-nek. Leírva a kutatók megfigyeléseit, a tanulmány első szerzője, Laura Schaupp, mondja:"Érdekes, amikor a csíramentes állatok és az IFN-I jelzés nélküli állatok cDC-jeit néztük, a mitokondriális légzőláncban részt vevő gének között alacsony expressziós szintet figyeltünk meg. "A Charité-kutató hozzáteszi:" További elemzések azt mutatták, hogy a csíramentes állatokból származó cDC-k sejtanyagcseréje diszfunkcionális, képtelenné teszik immunválasz kiváltására. A sejtekből gyakorlatilag hiányzik a kórokozókra reagáláshoz szükséges üzemanyag. "Ez arra utal, hogy a mikrobiom döntő fontosságú a cDC -k működésében. Alapvető fontosságúnak tűnik a cDC -k azon képessége, hogy hatékony választ tudnak adni a bakteriális vagy vírusos fertőzésekre, beleértve a T -sejtek által közvetített válaszokat. ??
A kutatók eredményei hozzájárulhatnak új terápiás megközelítések kifejlesztéséhez. Sok autoimmun betegség, például szisztémás lupus erythematosus, az IFN-I fokozott termelése okozza. Más tanulmányok kimutatták, hogy a mikrobiom befolyásolja az ellenőrzőpont gátlók hatékonyságát a rákos immunterápiákban. "Ezek a jelenségek továbbra is nagy érdeklődésre tartanak számot, - mondja Diefenbach professzor. - Például lehetséges-e megváltoztatni a mikrobiom összetételét oly módon, hogy csökkenjen az IFN-I hozzáférhetősége, ezáltal pozitív hatást gyakorol az autoimmun betegségekre? Vagy lehet, hogy javítani lehet a rákos immunterápiákra adott válaszokat azáltal, hogy pozitív hatást gyakorolunk az alapul szolgáló IFN-I termelésre? "A kutatócsoport most további vizsgálatok elvégzését tervezi, amelyek megvizsgálják ezeket a kérdéseket.