Toch onthult een nieuwe studie een andere nuttige rol die het microbioom speelt. Een team van onderzoekers van de Brown University ontdekte dat bij muizen, het darmmicrobioom reguleert het immuunsysteem van de gastheer - zodat in plaats van het afweersysteem van de gastheer deze nuttige bacteriën aanvalt, de bacteriën kunnen vreedzaam samenleven met het immuunsysteem.
Wat is de truc voor het werk van het microbioom met het immuunsysteem? Vitamine A - de bacteriën matigen de actieve vitamine A-spiegels in de darm, het microbioom beschermen tegen een overactieve immuunrespons.
Dat inzicht kan belangrijk zijn voor het begrijpen en behandelen van auto-immuun- en ontstekingsziekten, zei Shipra Vaishnava, een assistent-professor moleculaire microbiologie en immunologie bij Brown.
"Veel van deze ziekten worden toegeschreven aan een verhoogde immuunrespons of immuunactivatie, maar we hebben een nieuwe manier gevonden waarop bacteriën in onze darmen de immuunrespons kunnen dempen, " zei Vaishnava. "Dit onderzoek zou van cruciaal belang kunnen zijn bij het bepalen van therapieën in het geval van auto-immuunziekten zoals de ziekte van Crohn of andere inflammatoire darmziekten, evenals vitamine A-tekort."
Het onderzoek is dinsdag gepubliceerd, 18 december in het journaal Immuniteit .
Het darmmicrobioom is een ecosysteem gemaakt van 100 biljoen bacteriën die zijn geëvolueerd om in de speciale omstandigheden van de darmen te leven, zei Vaishnava. De overgrote meerderheid van deze bacteriën is niet schadelijk voor hun gastheren, maar is in plaats daarvan nuttig. Een gezond microbioom, net als een gezond bos, heeft veel soorten die naast elkaar bestaan en kan vijandige indringers afweren - zoals ziekteverwekkende bacteriën of invasieve soorten.
Zowel bij mensen als bij muizen de phyla Firmicutes en Bacteroidetes vormen de meerderheid van de darmmicrobiële gemeenschap. Om hun rol te spelen bij het reguleren van het immuunsysteem van hun gastheren, de bacteriën in het microbioom finetunen de niveaus van een eiwit dat verantwoordelijk is voor de omzetting van vitamine A in zijn actieve vorm in het maagdarmkanaal van hun gastheer, vonden de onderzoekers.
Het team van Vaishnava ontdekte dat Firmicutes-bacteriën, met name leden van de klasse Clostridia, de expressie van een eiwit in de cellen die de darmen bekleden, verminderen. het eiwit, retinol dehydrogenase 7 (Rdh7) zet vitamine A uit de voeding om in zijn actieve vorm, retinezuur, zei Vaishnava. De Clostridia-bacterie, gemeenschappelijk voor zowel muizen als mannen, bevorderen ook een verhoogde vitamine A-opslag in de lever, het team gevonden.
Vaishnava verwacht dat de bevindingen ook generaliseerbaar zijn naar de interacties tussen het menselijke microbioom en hun gastheren.
Muizen die genetisch gemanipuleerd zijn om geen Rdh7 in hun darmcellen te hebben, hebben minder retinoïnezuur in het darmweefsel, zoals de onderzoekers verwachtten. specifiek, de ingewanden van de gemanipuleerde muizen hadden minder immuuncellen die IL-22 maken, een belangrijk cellulair signaal dat de antimicrobiële respons tegen darmbacteriën coördineert. Andere componenten van het immuunsysteem zoals cellen met immunoglobuline A en twee typen T-cellen waren hetzelfde als bij standaardmuizen, suggereren dat Rdh7 alleen essentieel is voor de regulerende antimicrobiële respons, zei Vaishnava.
De onderzoekers weten niet precies hoe Rdh7 wordt onderdrukt, maar van Clostridia-bacteriën is bekend dat ze vetzuren met een korte keten produceren die de genexpressie van de gastheer veranderen. Als volgende stap in hun onderzoek, het team zal bestuderen hoe bacteriën de expressie van Rdh7 reguleren, inclusief het onderzoeken van verschillende vetzuren met een korte keten, zei Vaishnava.
In aanvulling, het team zal onderzoek doen om te begrijpen waarom Rdh7-onderdrukking van cruciaal belang is. Ze werken aan het genetisch manipuleren van muizen om Rdh7 altijd tot expressie te brengen in hun darmcellen. Vaishnava wil zien hoe dit het microbioom van de muis beïnvloedt en of het leidt tot ontstekingen of auto-immuunziekte-achtige aandoeningen bij de muizen. Ze zullen ook de effecten onderzoeken van verhoogde vitamine A-opslag in de lever als gevolg van de Rdh7-regulatie van bacteriën, zei Vaishnava.
De onderzoekers zeggen dat het belangrijk kan zijn om te begrijpen hoe bacteriën de reacties van het immuunsysteem reguleren om de sleutels tot aandoeningen zoals de ziekte van Crohn te ontsluiten.
Gegevens uit klinische onderzoeken hebben aangetoond dat ontsteking in de darm het gevolg is van verstoorde interacties tussen een gastheer en zijn darmmicrobioom, zei Vaishnava.
"De rol van vitamine A bij ontstekingen is contextafhankelijk en is heel moeilijk te onderscheiden, " zei Vaishnava. "Een verandering in vitamine A-status en vitamine A-metabolische genen valt samen met inflammatoire darmziekten, maar we weten niet of dit ontstekingen bevordert of niet. We hopen dat het toevoegen van onze bevinding - dat bacteriën kunnen reguleren hoe vitamine A in de darm wordt gemetaboliseerd of opgeslagen - kan helpen verduidelijken waarom het veld ziet wat het ziet."
Deze bevindingen kunnen ook aanwijzingen geven over het belang van het microbioom bij het aanpakken van vitamine A-tekort, een probleem dat vooral voorkomt in Afrika en Zuidoost-Azië.
Vitamine A-tekort treft ongeveer een derde van de kinderen onder de vijf jaar, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). Vitamine A-tekort verzwakt het immuunsysteem en verhoogt het risico op infectieziekten. De WHO verstrekt al 25 jaar vitamine A-supplementen aan risicokinderen, maar het is niet zo succesvol geweest als gehoopt, volgens Vaishnava. Deze studie toont aan dat bacteriën een groot deel uitmaken van de opname en opslag van vitamine A en dat kinderen misschien de juiste combinatie van bacteriën in de darmen nodig hebben om de vitamine A-supplementen het meest effectief te laten zijn. voegde ze eraan toe.
"Zowel onze voeding als de bacteriën in onze darmen zijn cruciaal bij het reguleren van hoe onze immuuncellen zich gedragen, Vaishnava zei. Het vinden van wat die verbindingen op moleculair niveau zijn is belangrijk om uit te zoeken hoe we ofwel voeding of bacteriën kunnen gebruiken. of allebei samen, om een therapeutisch effect te hebben bij ontstekings- of infectieziekten."
RNA-sequencing biedt nieuwe inzichten in het microbioom
Onderzoek toont aan dat darmparasieten de ernst van COVID-19 verminderen
Onderzoekers manipuleren bacteriesoorten in de darm met behulp van voeding
Microben op de tong kunnen worden gebruikt om alvleesklierkanker te diagnosticeren
Type bovenste luchtwegbacteriën kan de ernst van astma beïnvloeden
Wetenschappers ontwikkelen peptiden die het evenwicht in darmbacteriën herstellen en atherosclerose omkeren
Mondhygiëne en ernst van COVID-19 – de connectie
Britse onderzoekers hebben een verband gevonden tussen slechte mondhygiëne en de ernst van de ziekte COVID-19 veroorzaakt door een infectie met het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (
Aanwezigheid van bepaalde darmbacteriën bij moeders kan baby's beschermen tegen voedselallergieën
Onderzoekers van de Deakin University in Australië hebben ontdekt dat bepaalde bacteriën die tijdens de zwangerschap in de darm van een moeder aanwezig zijn, hun baby in het eerste levensjaar kunnen b
Nieuw model voor vaginale microbioomtransplantatie
Bacteriële vaginose is een aandoening die duizenden vrouwen wereldwijd treft, en wordt niet alleen in verband gebracht met vaginale symptomen, maar ook met zwangerschapsgerelateerde complicaties, waar