Manoma, kad jis prisideda prie lėtinių uždegiminių žarnyno ligų vystymosi, sukelti diabetą, būti atsakingam už nutukimą, net neurologinės ligos, tokios kaip išsėtinė sklerozė ir Parkinsono liga, gali turėti savo priežastis - jau nekalbant apie depresijas ir autizmo sutrikimus. Mes kalbame apie mikrobiomą - didžiulę bakterijų kolekciją žmogaus žarnyne. Manoma, kad kiekvienas žmogus virškinamajame trakte neša apie 100 trilijonų bakterijų ląstelių, priklauso keliems tūkstančiams rūšių.
Mikrobiomas buvo tiriamas 20 metų - nuo tada, kai nauja technika leido greitai ir tiksliai išanalizuoti šias bakterijas:didelio našumo sekos. Nuo tada, daugėja išvadų, kad mikrobiomas, kuris kartais dar vadinamas antruoju žmogaus genomu, yra ne tik svarbiausia virškinimui, bet ir įtakoja, jei ne valdikliai, bent jau daug kūno funkcijų. Ypač dažnai minima imuninė sistema.
Viurcburgo ir Marburgo universitetų mokslininkams pirmą kartą pavyko eksperimentiškai parodyti, kad bakteriniai metabolitai gali padidinti tam tikrų imuninių ląstelių citotoksinį aktyvumą ir taip teigiamai paveikti navikų gydymo efektyvumą. Idealiu atveju bakterijų rūšių sudėtis mikrobiome galėtų būti naudojama siekiant kontroliuoti jos įtaką terapijos sėkmei.
Tyrimo grupė savo tyrimo rezultatus paskelbė žurnale Gamtos komunikacijos . Daktaras Maikas Luu, po doktorantūros Viurcburgo universitetinės ligoninės medicinos klinikos ir II poliklinikos profesoriaus Michaelo Hudeceko laboratorijoje, buvo atsakingas už radinį. Kitas dalyvis buvo profesorius Aleksandras Visekruna iš Medicinos mikrobiologijos ir higienos instituto Filipso universitete Marburge, kur Luu atliko tyrimus prieš persikeldamas į Viurcburgą.
„Mes galėjome parodyti, kad trumpos grandinės riebalų rūgštys butiratas ir visų pirma, pentanoatas gali padidinti CD8 T ląstelių citotoksinį aktyvumą, "Maik Luu apibūdina pagrindinį dabar paskelbto tyrimo rezultatą. CD8 T ląstelės kartais dar vadinamos žudikėmis. Kaip imuninės sistemos dalis, jų užduotis yra specialiai naikinti organizmui kenksmingas ląsteles.
Trumpos grandinės riebalų rūgštys, savo ruožtu, priklauso labiausiai dominuojančiai žarnyno mikrobiomos metabolitų klasei. Viena vertus, jie gali pagreitinti T ląstelių metabolizmą, sukeldami centrinius energijos apykaitos reguliatorius. Iš kitos pusės, jie gali slopinti specifinius fermentus, kurie reguliuoja prieigą prie genetinės medžiagos ir taip genų ekspresiją T ląstelėse. Tai darydamas, jie sukelia epigenetinius pokyčius.
Kai trumpos grandinės riebalų rūgštys perprogramuoja CD8 T ląsteles, vienas iš rezultatų yra padidėjusi priešuždegiminių ir citotoksinių molekulių gamyba “.
Daktaras Maikas Luu, Tyrinėtojas
Eksperimente, gydymas riebalų rūgščių pentanoatu padidino augliui būdingų T ląstelių gebėjimą kovoti su kietų navikų modeliais. „Mes galėjome pastebėti tą patį poveikį kovodami su naviko ląstelėmis vadinamosiomis CAR-T ląstelėmis, “ - sako mokslininkas.
CAR-T ląstelės užrašomos kaip „chimerinės antigeno receptorių T ląstelės“. Nors normalios T ląstelės iš esmės yra „aklos“ naviko ląstelėms, CAR T ląstelės gali atpažinti specifinius tikslinius antigenus ant naviko paviršiaus ir sunaikinti vėžines ląsteles dėl genetinės modifikacijos. Michael Hudecek yra vienas iš pirmaujančių ekspertų CAR-T ląstelių tyrimų srityje.
„Rezultatai yra pavyzdys, kaip žarnyno bakterijų metabolitai gali pakeisti mūsų ląstelių metabolizmą ir genų reguliavimą ir taip teigiamai paveikti navikų gydymo efektyvumą, "sako Maikas Luu. Visų pirma, tai galėtų būti naudinga naudojant CAR-T ląsteles prieš kietus navikus.
Šiais atvejais gydymas genetiškai modifikuotomis ląstelėmis iki šiol buvo daug mažiau efektyvus nei hematologinių navikų, tokių kaip leukemija, gydymas. Tai gali pasikeisti, jei CAR-T ląstelės prieš vartojimą pacientams buvo apdorotos pentanoatu ar kitomis trumpos grandinės riebalų rūgštimis, tikisi mokslininkai.
Šis poveikis gali būti konkrečiai išnaudotas dėl bakterinės žarnyno kolonizacijos sudėties - ypač todėl, kad Luu ir kiti tyrime dalyvavę asmenys taip pat sugebėjo nustatyti esminį žarnyno floros pentanoato gamintoją:bakteriją Megasphaera massiliensis.
Tačiau, dar daug reikia nuveikti, kol naujos išvados lems naujus vėžiu sergančių pacientų gydymo būdus. Kitame žingsnyje tyrimo grupė iš pradžių išplės tiriamų navikinių ligų spektrą ir be kitų kietų navikų, taip pat pažvelkite į hematologines navikų ligas, tokias kaip daugybinė mieloma. Papildomai, ji nori intensyviau ištirti trumpųjų grandinių riebalų rūgščių veikimą, kad būtų galima nustatyti tikslinių genetinių modifikacijų pradžios taškus.