Исследование:генетические различия в иммунной системе формируют бактерии, которые колонизируют пищеварительную систему.

Генетические различия в иммунной системе формируют скопления бактерий, которые колонизируют пищеварительную систему. согласно новому исследованию ученых из Чикагского университета.

В тщательно контролируемых экспериментах с использованием стерильных мышей, заселенных микробами мышей, выращенных традиционным способом, исследователи показали, что, хотя состав микробов в значительной степени определяет результирующий микробиом реципиентов, генетические различия между линиями мышей также сыграли свою роль.

<цитата>

Когда ввод стандартизирован, вы можете сравнить мышей разных генетических линий и посмотреть, что эта генетика делает с микробиомом мышей-реципиентов. Такой подход позволил нам определить, было ли генетическое влияние, и действительно есть. Так, следующий вопрос заключался в том, какие механизмы задействованы? "

Александр Червонский, Доктор медицины, Кандидат наук, исследователь микробиома

Червонский - старший автор нового исследования, опубликовано в Отчеты по ячейкам .

Преодоление унаследованных эффектов

Одна из проблем, с которыми сталкиваются исследователи микробиома, заключается в том, что может быть трудно сравнить результаты экспериментов из-за «эффектов партии» или «унаследованных эффектов». Когда ученые переносят микробы от одной мыши к другой, результат во многом определяется микробиомом исходного животного, какую еду они едят, где они живут, и т.п.

Таким образом, даже если исследователи в двух разных лабораториях используют одну и ту же породу мышей с одинаковым генетическим прошлым, они увидят две разные картинки при анализе микробиома реципиентов. "Вход определяет выход, "- сказал Червонский.

Чтобы преодолеть эти эффекты, Червонский и микробиолог Татьяна Головкина, Кандидат наук, соавтор нового исследования, тщательно ограничили свои эксперименты, чтобы провести сравнение яблок с яблоками. Они перенесли микробы от одной мыши, выращенной традиционным способом, многим генетически идентичным мышам из лаборатории гнотобиотических (стерильных) мышей Калифорнийского университета в Чикаго.

Этих мышей специально разводят, чтобы у них с рождения не было никаких бактерий в организме или пищеварительном тракте, чтобы увидеть, что происходит, когда они колонизируются бактериями.

Червонский и Головкина повторяли эти шаги много раз, передача микробов от одной исходной мыши многим получателям, некоторые со схожим генетическим прошлым, а некоторые с небольшими различиями в иммунной системе.

Затем они работали с патологоанатомом Али А. Ханом, Кандидат наук, и Дионисий Антонопулос, Кандидат наук, микробиолог из Аргоннской национальной лаборатории, для анализа геномных последовательностей полученных микробиомов у мышей-реципиентов и их потомков и сравнения эффектов различных генов иммунной системы.

Множественные иммунные механизмы играют роль

У животных есть два основных типа иммунитета:врожденный, или врожденный, иммунитет, использующий стандартные, зашитые механизмы для защиты от болезнетворных микроорганизмов, и адаптивный иммунитет, который «учится» при встрече с различными патогенами и использует Т-клетки и В-клетки для нацеливания на свои уникальные рецепторы. Некоторые из мышей Червонского и Головкина, которых использовали в своих экспериментах, были родственными, или генетически то же самое, за исключением различий в части генома, называемой главным локусом гистосовместимости (MHC), определяющий адаптивный иммунитет.

Когда они изучили, как эти различные иммунные механизмы сформировали микробиомы мышей-реципиентов, исследователи увидели, что хотя адаптивный иммунитет оказывает некоторое влияние на определенные штаммы бактерий, в целом эффекты не были драматичными.

В некоторых случаях, бактерии даже воспользовались адаптивным иммунным ответом для своего процветания. Вместо, большинство наблюдаемых различий можно отнести к врожденным полиморфным генам, или различные варианты генов в MHC.

«Манипуляции с адаптивной системой приводят к некоторым изменениям, но к нашему удивлению, они не были драматичными, Червонский сказал:«Подавляющее большинство механизмов, определяющих различия в исходе, являются полиморфными, но не являются частью адаптивного иммунного ответа».

Головкина сказала, что надеется, что эта работа станет примером стандартизации исследований микробиома. Центр гнотобиотики - ключевой компонент текущих исследований иммунной системы, генетика и микробиом под эгидой Института семьи Дюшосуа в Калифорнийском университете в Чикаго.

Используя стандартные инструменты, такие как стерильные мыши, чтобы тщательно контролировать условия экспериментов, исследователи могут опираться на предыдущую работу вместо того, чтобы проводить разовые, автономные эксперименты.

"Есть стандарты во многих различных типах исследований, но в исследованиях микробиома их почти нет, "Мы пытаемся установить стандарт анализа этих вопросов о том, как сравнивать различия в микробном составе", - сказала Головкина.

• Детям с глютеновой болезнью и аллергическим воспалительным заболеванием, возможно, не нужно исключать сою из…
• Спреи для перорального приема с витамином D столь же эффективны, как и прием таблеток