Nová štúdia môže objasniť zápalové ochorenie čriev

Vedci zistili neočakávanú synergiu medzi stimulačným proteínom T-buniek-ligandom ICOS-a interleukínom-10, imunoregulačný cytokín, na prevenciu zápalového ochorenia čriev u myší.

Štúdia pomôže porozumieť, a budúci výskum, táto imunitná porucha, ktorá zahŕňa Crohnovu chorobu a ulceróznu kolitídu. Asi 1,6 milióna Američanov má zápalové ochorenie čriev.

Interleukin-10, alebo IL-10, už bol známy ako hlavný hráč v prevencii zápalu čriev vytvorením a udržiavaním imunitnej homeostázy v čreve, kde je pre hostiteľa životne dôležité mierové spolužitie s normálnymi črevnými mikróbmi, zatiaľ čo imunitný systém stále chráni pred patogénmi. IL-10 je produkovaný CD4+ T-regulačnými bunkami v čreve.

Ligand ICOS, alebo ICOSL, je exprimovaný na B bunkách a dendritických bunkách imunitného systému, a pomáha kontrolovať aktiváciu a diferenciáciu T-buniek dva kroky imunitnej reakcie hostiteľa na mikróby a mikrobiálne patogény. IL-10 aj ICOSL majú známe alely rizika zápalového ochorenia čriev, ale ich synergická interakcia nebola známa.

Výskum, uverejnené v Zborník Národnej akadémie vied, viedol Craig Maynard, Ph.D., odborný asistent na University of Alabama na Birminghamskom oddelení patológie.

Kolektívne, naše údaje identifikujú synergiu medzi dvoma dráhami súvisiacimi so zápalovým ochorením čriev-IL-10 pochádzajúcimi z T-buniek a anti-komenzálnymi protilátkami závislými od ICOSL-ktoré podporujú vzájomnosť s črevnou mikroflórou. Okrem toho, nedostatok ICOSL identifikujeme ako účinnú platformu na skúmanie funkcií anti-komenzálnych protilátok v mutualizme hostiteľ-mikrobiota. "

Craig Maynard, PhD., Odborný asistent, Katedra patológie, University of Alabama v Birminghame

U ľudí, úplný nedostatok ICOSL alebo receptora ICOS, na ktorý sa ICOSL viaže, spôsobuje kombinovanú imunodeficienciu s opakovanými bakteriálnymi a vírusovými infekciami. Naproti tomu myši s nedostatkom ICOSL alebo ICOS receptora si udržiavajú zdravú črevnú homeostázu za špecifických podmienok bez patogénov.

V súčasnej štúdii vedci z UAB zistili, že myši s nedostatkom ICOSL-podobne ako myši s nedostatkom receptora ICOS, ktoré Maynardova skupina predtým skúmala-vykazovali zvýšenú frekvenciu a počet CD4+ T buniek produkujúcich IL-10, najmä v proximálnom hrubom čreve.

Keď vedci prechodne vyčerpali bunky produkujúce IL-10 u myší s nedostatkom ICOSL, videli výraznú zmenu - rýchly nástup závažného zápalu v proximálnom hrubom čreve.

Zatiaľ čo počet CD4+ T buniek produkujúcich IL-10 bol u myší s deficitom ICOSL zvýšený, počet T-folikulárnych pomocných buniek spojených s hrubým črevom a plazmatických buniek, ktoré produkujú imunoglobulín A a imunoglobulín G, alebo IgA resp. IgG, boli znížené.

Myši tiež dramaticky znížili protilátky proti normálnym črevným mikróbom, ktorý zahŕňal obmedzené rozpoznanie antigénov implikovaných v progresii zápalového ochorenia čriev. Patrili sem antigény bičíka pochádzajúce z niekoľkých členov čeľade Lachnospiraceae.

Tieto baktérie sú známe tým, že obohacujú črevné spoločenstvá spojené s hlienom, a pacienti s Crohnovou chorobou majú protilátky proti dvom antigénom flagelínu Lachnospiraceae.

Myši tiež mali znížené protilátky IgA a IgG, ktoré zacieľovali antigény z viacerých druhov anaeróbnych baktérií, o ktorých je známe, že sú spojené s aktívnym zápalovým ochorením čriev.

Súčasná ablácia oboch dráh, ICOSL a IL-10, u novonarodených myší spôsobil závažnú kolitídu s dôkazom ochorenia už štyri týždne, ak sa myšiam pestovali samice s nedostatkom ICOSL.

Avšak, tento včasný nástup črevného zápalu bol oneskorený, keď boli novonarodené myši ošetrované matkami postačujúcimi na ICOSL, vykazujúci ochrannú úlohu pre materské protilátky.

Maynard hovorí, že celkové výsledky naznačujú, že indukcia protilátok závislých od ICOSL a IL-10 pochádzajúcich z T-buniek môže byť súčasnou adaptáciou hostiteľa na mikrobiálne obsadenie výklenku blízko epitelu v čreve. „Budúce skúmanie konkrétnych mikróbov, ktoré vedú tieto reakcie, " povedal, "by potenciálne mohlo identifikovať nové antigén-špecifické prístupy k posilneniu imunitnej obrany sliznice."

• Štúdia:Múdrosť a osamelosť môžu ovplyvniť črevnú mikrobiálnu diverzitu
• Zmena mikrobiómu horných dýchacích ciest u detí súvisiaca s citlivosťou na SARS-CoV-2