Študija:Genetske razlike v imunskem sistemu oblikujejo bakterije, ki kolonizirajo prebavni sistem

Genetske razlike v imunskem sistemu oblikujejo zbirke bakterij, ki kolonizirajo prebavni sistem, po novih raziskavah znanstvenikov na Univerzi v Chicagu.

V skrbno nadzorovanih poskusih z uporabo miši brez kalčkov, naseljenih z mikrobi iz konvencionalno vzgojenih miši, raziskovalci so pokazali, da čeprav je sestava mikrobnega vnosa v veliki meri določila nastali mikrobiom prejemnikov, pomembno vlogo so imele tudi genetske razlike med sevi miši.

Ko je vnos standardiziran, lahko primerjate miši različnih genetskih sevov in vidite, kaj ta genetika počne z mikrobiomom pri prejemniških miših. Ta pristop nam je omogočil ugotoviti, ali obstaja genetski vpliv, in res obstaja. Torej, Naslednje vprašanje je bilo, za katere mehanizme gre? "

Aleksander Červonski, MD, Doktor znanosti, raziskovalec mikrobiomov

Chervonsky je višji avtor nove študije, objavljeno leta Poročila o celicah .

Premagovanje zastarelih učinkov

Eden od izzivov, s katerimi se soočajo raziskovalci mikrobiomov, je, da je težko primerjati rezultate poskusov zaradi "serijskih učinkov" ali "dednih učinkov". Ko znanstveniki prenašajo mikrobe z ene miške na drugo, rezultat v veliki meri določa mikrobiom izvorne živali, kakšno hrano jedo, kjer živijo, itd.

Torej, tudi če raziskovalci v dveh različnih laboratorijih uporabljajo popolnoma isto pasmo miši z istim genetskim ozadjem, ko bodo analizirali mikrobiom prejemnikov, bodo videli dve različni sliki. "Vhod definira izhod, "Je dejal Chervonsky.

Da bi premagali te učinke, Chervonsky in mikrobiologinja Tatyana Golovkina, Doktor znanosti, so-višji avtor nove študije, skrbno omejili svoje poskuse, da bi primerjali jabolka z jabolki. Prenesli so mikrobe iz ene konvencionalno vzgojene miši na številne genetsko enake miši iz gnotobiotične (brez kalčkov) mišje ustanove UChicago.

Te miši so posebej vzrejene, tako da nimajo bakterij v telesu ali prebavnem traktu od rojstva, da bi zagotovili prazno ploščo, da bi videli, kaj se zgodi, ko so kolonizirane z bakterijami.

Chervonsky in Golovkina sta ta koraka večkrat ponovila, prenos mikrobov iz ene izvorne miške na številne prejemnike, nekateri s podobnim genetskim ozadjem in nekateri z rahlimi razlikami v imunskem sistemu.

Nato so sodelovali s patologinjo Aly A. Khan, Doktor znanosti, in Dionysios Antonopoulos, Doktor znanosti, mikrobiolog iz Nacionalnega laboratorija Argonne, analizirati zaporedja genoma nastalih mikrobiomov pri prejemniških miših in njihovih potomcih ter primerjati učinke različnih genov imunskega sistema.

Več imunskih mehanizmov igra vlogo

Živali imajo dve glavni vrsti imunosti:prirojeno, ali prirojen, standardna imunost, ožičeni mehanizmi za preprečevanje patogenov, in prilagodljivo imunost, ki se "uči", ko se srečuje z različnimi patogeni in uporablja celice T in celice B za ciljanje na svoje edinstvene receptorje. Nekatere miši, ki sta jih Chervonsky in Golovkina uporabili v svojih poskusih, so bile prirojene, ali genetsko enaki, razen za razlike v delu genoma, imenovanem glavni histokompatibilni lokus (MHC), ki določa prilagodljivo imunost.

Ko so preučili, kako ti različni imunski mehanizmi oblikujejo mikrobiome prejemniških miši, raziskovalci so ugotovili, da čeprav ima adaptivna imunost določen učinek na nekatere vrste bakterij, na splošno učinki niso bili dramatični.

V nekaterih primerih, bakterije so celo izkoristile prilagodljiv imunski odziv, da so uspevale. Namesto tega večino razlik, ki so jih videli, je mogoče pripisati prirojenim polimorfnim genom, ali različne variacije genov v MHC.

"Manipulacija s prilagodljivim sistemom vodi do nekaterih sprememb, ampak na naše presenečenje, niso bili dramatični, "Je dejal Chervonsky." Velika večina mehanizmov, ki določajo razlike v izidu, so tisti, ki so polimorfni, vendar niso del prilagodljivega imunskega odziva. "

Golovkina je dejala, da upa, da bo to delo zgled za standardizacijo študij mikrobiomov. Gnotobiotična naprava je ključna sestavina tekočih raziskav o imunskem sistemu, genetike in mikrobioma pod okriljem družinskega inštituta Duchossois na UChicagu.

Z uporabo standardnih orodij, kot so miši brez kalčkov, za natančen nadzor pogojev poskusov, raziskovalci lahko gradijo na prejšnjem delu namesto na enkratnem, samostojni poskusi.

"Obstajajo standardi v številnih različnih vrstah raziskav, vendar jih pri raziskavah mikrobiomov skoraj ni, "Golovkina je dejala." Poskušamo vzpostaviti standard analize za ta vprašanja o tem, kako primerjati razlike v sestavi mikrobov. "

• Otrokom s celiakijo in alergijsko vnetno motnjo morda ne bo treba odstraniti soje iz prehrane
• Ustni spreji z vitaminom D so enako učinkoviti kot jemanje tablet