Deze twee populaties zijn verwant aan arbeiders- en soldatenmieren, verschillende rollen spelen, afhankelijk van hun context.
De 'werkmieren'-populatie van immuuncellen wordt van nature in de darm aangetroffen en helpt het slijmvlies van de darmen gezond te houden. De andere populatie wordt geactiveerd als reactie op infectie door een pathogeen. Net als bij soldatenmieren, deze immuuncellen worden ingeschakeld om infecties te helpen bestrijden, reizen van lymfeklieren - waar ze worden geproduceerd - naar de darmen en andere delen van het lichaam om de binnenvallende ziekteverwekkers aan te vallen. Hoewel ze nodig zijn om infecties te bestrijden, deze cellen kunnen overmatige ontstekingen veroorzaken.
Door de verschillen tussen deze twee celpopulaties bij muizen te bestuderen, een multidisciplinair onderzoeksteam heeft mogelijke manieren onthuld om zich te richten op de cellen die verband houden met immuun-inflammatoire ziekten, terwijl degenen die helpen de darm gezond te houden, worden gespaard.
"Onze bevindingen kunnen helpen ervoor te zorgen dat toekomstige therapieën voor ontstekingsziekten die zich op deze cellen richten, niet per ongeluk de darmpopulatie beschadigen die belangrijk is voor de darmgezondheid, " zegt Gitta Stockinger, Crick groepsleider en senior auteur van het papier.
De resultaten kunnen ook verklaren waarom pogingen om zich te richten op moleculen die door deze cellen worden afgegeven, succesvol zijn geweest bij ontstekingsaandoeningen die de huid aantasten (zoals psoriasis) en het zenuwstelsel (zoals multiple sclerose), maar hebben gefaald bij darmspecifieke aandoeningen zoals de ziekte van Crohn.
T-helper 17 (Th17)-cellen spelen een bekende rol bij ontstekingsaandoeningen, maar ook helpen om de darmwand gezond te houden. Eerdere studies die probeerden onderscheid te maken tussen deze twee functies, hebben Th17-cellen geïsoleerd in kweekschalen bestudeerd, falen om de complexe biologie van het immuunsysteem en het microbioom in het lichaam na te bootsen.
In dit onderzoek, onderzoekers van het Crick en King's College London onderzochten Th17-cellen in muizen die werden geactiveerd door ofwel onschadelijke microben die normaal in de darm aanwezig zijn (darmflora), of een darmpathogeen equivalent aan een type E.coli bij mensen. Ze gebruikten genetisch gemodificeerde muizen waarin geactiveerde Th17-cellen fluorescent gelabeld zijn, markeren voor verdere analyse.
De door darmflora geactiveerde Th17-cellen behielden hun functie als beschermende barrière en veroorzaakten geen ontsteking. Daarentegen, de door pathogenen geactiveerde Th17-cellen gaven krachtig pro-inflammatoire signalen vrij en veroorzaakten wijdverspreide ontsteking.
Om aan te tonen dat de twee populaties verschillend zijn in de darm, het team infecteerde darmflora geactiveerde Th17-muizen met de ziekteverwekker en gebruikte een medicijn om te voorkomen dat nieuwe Th17-cellen naar de darm gaan. De geanalyseerde Th17-cellen waren niet-inflammatoir, wat bevestigt dat de residente Th17 verschillend zijn van pathogeen-geactiveerde Th17-cellen en een andere rol in het lichaam hebben. Echter, het blokkeren van de invasie van de Th17-jager-cellen in de darm verhinderde de muizen om de infectie met succes te bestrijden.
"Th17-cellen hebben duidelijk veel rollen in het lichaam - en we hebben ze nodig om infecties te bestrijden en onze darmen gezond te houden, ", zegt Gitta. "Elke behandeling voor ontstekingsziekte zou de abnormale aanval van Th17-cellen op gezonde weefsels moeten dempen, zonder spijsverteringscomplicaties te veroorzaken of een onvermogen om ziektekiemen te bestrijden."
Computeranalyse door de groep van Saeed Shoaie aan King's College London, gecombineerd met celbiologische analyse door de groep van Max Gutierrez in de Crick, onthulde dat de twee celpopulaties voedingsstoffen ook anders metaboliseerden. De door flora geactiveerde Th17-cellen hadden een minimale metabolische activiteit, vergelijkbaar met die van immuuncellen die slapend blijven totdat ze moeten reageren. In tegenstelling tot, de door pathogenen geactiveerde Th17-cellen waren zeer metabolisch actief, met een metabool profiel dat typisch is voor cellen die ontstekingen veroorzaken.
De verschillen die we ontdekten in het metabolisme van deze twee celpopulaties geven ons een nieuwe kans om de pathogene cellen selectief aan te pakken, terwijl de darmbewoners intact blijven. Dit zou de basis kunnen vormen voor meer succesvolle behandelingen voor de ziekte van Crohn en andere aandoeningen, waar het richten op Th17-cellen in de darm de symptomen kan verergeren."
Sara Omenetti, Crick postdoc en eerste auteur van de paper
Is C-sectie goed voor de gezondheid van kinderen?
Op geitenmelk gebaseerde formule goed voor de darmgezondheid van zuigelingen
Nieuwe computationele modelleringsmethode voorspelt hoe darmmicroben in de loop van de tijd veranderen
Lichaamstrillingen helpen ontstekingen te verminderen,
Mensen met IBS-symptomen die waarschijnlijk een laag vitamine D-gehalte hebben,
Vaginale bacteriën gekoppeld aan vroeggeboorte
Afslankmiddel Wegovy goedgekeurd door FDA
De Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) heeft Wegovy (semaglutide)-injectie (2,4 mg eenmaal per week) goedgekeurd als een chronische behandeling voor gewichtsbeheersing bij obese of overgewi
Hoogtepunten en belangrijkste aandachtspunten van de Boston Bacterial Meeting (BBM) 2019
De Boston Bacterial Meeting (BBM) is een jaarlijkse conferentie die bacteriologie-experts uit de omgeving van Boston en de rest van de wereld samenbrengt. Het is 25 e iteratie vond plaats tussen 6 j
Onderzoekers manipuleren bacteriesoorten in de darm met behulp van voeding
Wetenschappers van de Stanford University School of Medicine hebben aangetoond dat door het manipuleren van het dieet in een muismodel, het is mogelijk om de enting van een specifieke bacteriestam te