Исследование показывает новый перекрестный контакт между кишечными микробами и развивающимися клетками тимуса.

Новорожденные сталкиваются с уникальными иммунологическими проблемами сразу после рождения. Поскольку они покидают относительно стерильную среду плода, они внезапно подвергаются воздействию множества чужеродных антигенов, Основное бремя - это новая колония микробиоты в желудочно-кишечном тракте.

Эти быстро умножающиеся иноземные захватчики олицетворяют безусловно, самая большая угроза для иммунной системы новорожденных, который должен распознавать и классифицировать эти организмы как доброкачественные, комменсальный или патогенный.

Исследования показывают, что эффективные «перекрестные помехи» или взаимодействие между ранними микробами и иммунными клетками слизистых оболочек необходимы для формирования здоровых микробных сообществ и развития хорошо функционирующей иммунной системы.

Клетки иммунной системы, которые участвуют в иммунитете слизистых оболочек, развиваются в органе, называемом тимусом, расположенном под грудиной над сердцем. До настоящего времени, неясно, влияют ли кишечные микробы на развитие этих клеток в тимусе в раннем возрасте.

Исследователи из Исследовательского центра биологии слизистой оболочки и иммунологии (MIBRC) при Массачусетской больнице общего профиля теперь сообщают, что кишечные микробы регулируют развитие специализированных иммунных клеток в тимусе, которые играют решающую роль в толерантности слизистой оболочки.

Результаты их обширного исследования были опубликованы в Труды Национальной Академии Наук е, США на этой неделе. Нитья Джайн, Кандидат наук, и его коллеги сосредоточили свои исследования на подмножестве иммунных клеток, которые экспрессируют фактор транскрипции PLZF.

Эти клетки, вместе называемые врожденными и врожденными лимфоцитами, обычно функционируют на границе раздела слизистой оболочки кишечника и обеспечивают иммунную защиту на участках слизистой оболочки.

Чтобы изучить развитие этих иммунных клеток в контексте кишечных микробов, исследователи моноколонизировали стерильных мышей с помощью модели человеческого комменсала, Bacteroides fragilis, и продемонстрировали, что этот единственный вид бактерий может восстанавливать развитие PLZF + врожденных и врожденных лимфоцитов в тимусе новорожденных мышей.

В дальнейших испытаниях концепции, они показали, что мутант B. fragilis, лишенный экспрессии полисахарида А (ПСА), не может делать то же самое, предполагая, что специфические микробные антигены могут регулировать этот процесс развития в раннем возрасте.

Подобный дефицит в этих клетках наблюдался у мутантных мышей, у которых отсутствовала экспрессия Toll-подобного рецептора 2, рецептор, распознающий бактерии и бактериальные компоненты, в том числе B. fragilis PSA, для запуска защитных иммунных ответов хозяина.

Чтобы понять, как это микробное сообщение было доставлено развивающимся клеткам тимуса, Группа Джайна использовала новую модель мыши для отслеживания миграции клеток из толстой кишки в тимус.

Стратегия преобразования фотографий, разработан с помощью группы Гильермо «Гэри» Тирни из MGH в Центре фотомедицины Веллмана, был отмечен в Журнале визуализированных экспериментов в 2018 году.

Исследователи показали, что класс антигенпрезентирующих клеток, называемых плазмацитоидными дендритными клетками (pDC), отпечатывается кишечными микробами и мигрирует из кишечника в тимус в раннем возрасте, чтобы регулировать развитие лимфоцитов тимуса.

В первый раз, Группа Джайна обнаружила «новую связь между кишечными микробами и развивающимися клетками тимуса, - говорит Джайн. - Это формирует иммунный «репертуар» в раннем возрасте и влияет на то, как хозяин будет реагировать на болезнь на протяжении всей жизни ».

Считается, что несбалансированное развитие кишечного микробиома младенца играет роль в развитии болезни в более позднем возрасте. Нарушение микробиоты в младенчестве антибиотиками или диетой, Например, связан с повышенным риском аллергии, астма и аутоиммунные заболевания, включая целиакию и воспалительное заболевание кишечника (ВЗК).

Группа Джайна демонстрирует одну механистическую основу этого наблюдения. Они показывают, что клетки тимуса PLZF + не развивались эффективно у мышей, получавших антибиотики широкого спектра действия в раннем возрасте. но мышей, которых лечили в более позднем возрасте, пощадили.

Джайн говорит, что «казалось, было окно раннего периода жизни, когда развивающиеся иммунные клетки в тимусе были особенно восприимчивы к микробному влиянию».

Кроме того, исследование показывает, что вызванное микробами измененное развитие врожденных и врожденных клеток тимуса в молодом возрасте сохраняется и в зрелом возрасте и приводит к повышенной восприимчивости к экспериментальному колиту.

Важно отметить, что тяжесть заболевания может быть уменьшена путем переноса клеток PLZF + от мышей, которые развивались с нормальной микробиотой в раннем возрасте, - говорит Джайн.

Она добавляет:«Это имеет важное значение для разработки стратегий лечения аутоиммунных расстройств, таких как ВЗК. Наши исследования указывают на ранее не изученный путь, который может быть разработан как адоптивная клеточная терапия для пациентов».

Директор MIBRC Алессио Фазано, Доктор медицины отмечает, что растущие данные показывают, что раннее развитие здорового иммунного состояния требует идеальных симбиотических отношений между развивающимися младенцами и их сообществом микроорганизмов.

<цитата>

Как мы «выбираем» идеальный микробиом, чтобы научить нашу иммунную систему защищать нас, а не причинять нам вред, все еще остается под большим вопросом. Нитья и ее группа - впервые - пролили свет на самые ранние механизмы, отвечающие за установление здоровых отношений между человеческим хозяином и микробиомом ».

Алессио Фазано, Доктор медицины, Директор, MIBRC

• Негормональные препараты эффективны при лечении симптомов менопаузы
• Исследователи идентифицируют фиброз печени у мышей.