Gyvena aplinkos sąsajose, kūno epitelio audiniai yra galimi patogenų vartai. Šiuos audinius taip pat natūraliai kolonizuoja sudėtinga bakterijų bendruomenė, virusai, grybai ir parazitai, ir tai žinoma kaip mikrobiomas. Tikėtina, kad, evoliucijos eigoje, Dėl nuolatinės sąveikos su šiais mikroorganizmais buvo sukurti tvirti signalizacijos keliai, padedantys apsaugoti kūną. Tyrėjų komanda, vadovaujama prof. Dr. Andreaso Diefenbacho, Charité mikrobiologijos instituto direktorius, Infekcinės ligos ir imunologija, tyrė mikrobiomo vaidmenį organizmo imuniniame atsake prieš kenksmingus patogenus ir dėl to kylantį poveikį signalizacijos keliams.
Infekcijos buvimas sukelia organizmo imuninį atsaką. Svarbų vaidmenį šiame procese atlieka „įprastos dendritinės ląstelės“ (cDC). Jie yra įgimtos organizmo imuninės sistemos dalis ir turi daugybę modelio atpažinimo receptorių, kurie leidžia greitai aptikti įsibrovusius patogenus. Pradinis ląstelių atsakas apima citokinų išsiskyrimą, signaliniai baltymai, kurie pritraukia imunines ląsteles į infekcijos vietą. Tuo pačiu metu, šios ląstelės taip pat naudoja fagocitozę, norėdamos įsisavinti ir virškinti invazinius patogenus, po to jos savo ląstelių paviršiuje pateikia atskiras daleles kaip antigenus. Ši, savo ruožtu, sukelia T ląstelių (kurios yra adaptyvios imuninės sistemos dalis) aktyvavimą ir sukelia tikslinį imuninį atsaką. Priešingai, kai T ląstelių aktyvaciją sukelia cDC, kuriose yra endogeninių antigenų, tai sukelia netinkamą ir nepageidaujamą imuninį atsaką ir sukelia autoimunines ligas.
Profesoriaus Diefenbacho vadovaujama tyrėjų komanda nustatė, kad cDC negali sukelti imuninio atsako steriliomis sąlygomis (t. pelėms be gemalų). Mokslininkai padarė išvadą, kad cDC turi gauti informaciją, kol ląstelė yra „bazinėje būsenoje“ (kuriai būdinga infekcija) ir kad ši informacija turi būti gauta iš mikrobiomos. Šie iš mikrobiomų gauti signalai yra pagrindiniai cDC būsimam atsakui prieš patogenus.
Mes norime suprasti nuolatinio mikrobiomo poveikio cDC funkcijai pobūdį. Šiame tyrime, mes galėjome tai parodyti, savo bazinėje būsenoje, Šios specialios imuninės ląstelės yra nepertraukiamai mikrobiomos kontroliuojamos I tipo interferonų (IFN-I) signalizacijos ".
Prof. Andreas Diefenbach, kuris taip pat turi Einšteino profesorių mikrobiologijos srityje ir vadovauja DRFZ gleivinės imunologijos tyrimų grupei
Interferonai yra citokinai, y., specialios signalinės molekulės, kurios, kaip žinoma, vaidina svarbų vaidmenį antivirusinėje veikloje. "Iki dabar, mes mažai žinojome apie IFN-I vaidmenį bazinėje būsenoje. cDC, kurie bazinės būsenos metu negauna šio IFN-I signalizacijos, negali atlikti fiziologinių funkcijų, kurias atlieka kaip organizmo kovos su patogenais dalį, "aiškina mikrobiologas. Tyrimo rezultatai rodo, kad mikrobiomas kontroliuoja mūsų imuninės sistemos tinkamumą. Jis atlieka šią kontrolę, sukeldamas imuninę sistemą į" pasirengimo "būseną, kad paspartintų jos atsaką į patogenus?
Mokslininkai naudojo įvairius gyvūnų modelius, kad suprastų, kaip mikrobiomos kontroliuojamas IFN-I paruošia bazinės būsenos cDC būsimai kovai. Naudojant sekos nustatymo technologiją, tyrėjai sugebėjo palyginti gyvūnų be bakterijų epigenomas ir transkriptomas su kontrolinių gyvūnų ir gyvūnų, kuriems trūksta IFN-I receptorių, epigenomomis ir transkriptomomis. Mokslininkai norėjo sužinoti, kas vyksta molekuliniu lygiu cDC, kai jie nebėra veikiami IFN-I. Apibūdindami tyrėjų pastebėjimus, pirmasis tyrimo autorius, Laura Schaupp, sako:„Įdomu, kai pažvelgėme į gyvūnų be bakterijų ir IFN-I signalizacijos neturinčių gyvūnų cDC, mes galėjome stebėti žemą išraiškos lygį tarp genų, dalyvaujančių mitochondrijų kvėpavimo grandinėje. "Charité tyrėjas priduria:" Tolesnės analizės atskleidė, kad ląstelių, kuriose nėra mikrobų, ląstelių metabolizmas yra sutrikęs, todėl jie negali pradėti imuninio atsako. Ląstelėms veiksmingai trūksta degalų, reikalingų reaguoti į patogenus. "Tai rodo, kad mikrobiomas yra labai svarbus cDC funkcionavimui. Atrodo, kad labai svarbu, kad cDC galėtų veiksmingai reaguoti į bakterines ar virusines infekcijas, įskaitant atsakus, kuriuos sukelia T ląstelės. ??
Mokslininkų išvados gali prisidėti prie naujų terapinių metodų kūrimo. Daugelis autoimuninių ligų, kaip sisteminė raudonoji vilkligė, sukelia padidėjusi IFN-I gamyba. Kiti tyrimai parodė, kad mikrobiomas įtakoja kontrolinių taškų inhibitorių veiksmingumą vėžio imunoterapijoje. „Šie reiškiniai ir toliau mus labai domins, "sako prof. Diefenbachas." Pavyzdžiui, ar įmanoma pakeisti mikrobiomo sudėtį taip, kad sumažėtų IFN-I prieinamumas, taip darant teigiamą įtaką autoimuninėms ligoms? O gal būtų galima pagerinti atsaką į vėžio imunoterapiją, darant teigiamą įtaką pagrindinei IFN-I gamybai? "Tyrėjų komanda dabar planuoja atlikti tolesnius tyrimus, kuriuose bus nagrinėjami šie klausimai.