Імунна система проти кишкових бактерій: як вітамін А "зберігає спокій"
Нові висновки про роль вітаміну А у опосередкуванні взаємозв'язку між кишковими бактеріями та імунною системою можуть виявитися "критично важливими" для розробки нових методів лікування аутоімунних станів, таких як хвороба Крона, виразковий коліт та інші запальні захворювання, що вражають кишечник.
Відомо, що бактерії кишечника відіграють вирішальну роль у збереженні здоров’я. Дослідження показали, що трильйони доброзичливих мікроорганізмів, розміщених у наших кишках, можуть тримати нас худорлявими, молодими та здоровими - як у тілі, так і в думках.
Але як це роблять бактерії кишечника? Одна відповідь стосується імунної системи. Різні дослідження повільно розкривають складний взаємозв’язок між кишковими бактеріями та імунітетом. Вони припускають, що взаємодія між кишечником господаря та бактеріями, що колонізують наш кишечник, допомагає контролювати реакцію нашого організму на хвороби.
Вчені вже деякий час знають, що мікробіом допомагає регулювати імунні реакції. Однак багато детальних механізмів цієї взаємодії залишаються невідомими. Наприклад, як саме імунна система організму - яка покликана захищати нас від патогенних мікроорганізмів - дозволяє цим дружнім бактеріям жити “щасливо” в нашому кишечнику?
Нові дослідження, можливо, знайшли відповідь: вітамін А. Команда вчених на чолі з Шипра Вайшнавою, асистентом професора молекулярної мікробіології та імунології з Університету Брауна в Провіденсі, штат Рісі, виявила, що помірний рівень вітаміну А в кишечнику заважає імунітету система стає надмірно активною.
Висновки, опубліковані в журналі Імунітет, може мати значні наслідки для аутоімунних розладів, таких як хвороба Крона.
Вітамін А контролює імунну відповідь
Мікробіота кишечника складається з понад 100 трильйонів бактерій, пояснюють дослідники, які в основному поділяються на тип Firmicutes та Bacteroidetes.
За допомогою мишачої моделі мікробіома Вайшнава та команда виявили, що ці кишкові бактерії регулюють імунну реакцію своїх господарів, регулюючи білок, який активує вітамін А в шлунково-кишковому тракті.
Білок називається ретинолдегідрогеназа 7 (Rdh7), оскільки він перетворює вітамін А в ретиноеву кислоту, яка є активною формою вітаміну А.
Крім того, вчені виявили, що бактерії Firmicutes - точніше, бактерії, що входять до сімейства Clostridia - знижують експресію Rdh7. Вчені виявили, що бактерії клостридії також змушують печінку зберігати підвищену кількість вітаміну А.
Вайшнава та команда генетично сконструйованих мишей, яким бракувало Rdh7 у клітинах, що вистилали кишечник. У цих гризунів був дефіцитний рівень ретиноевої кислоти в кишковій тканині, а також менше імунних клітин, які утворюють так звану молекулу IL-22. IL-22 - це сигнальна молекула, яка спрямовує антимікробну реакцію імунної системи.
Старший науковий співробітник також зазначає, що інші елементи імунної системи, такі як клітини імуноглобуліну А та інші Т-клітини, після виснаження мишей Rdh7 залишились такими ж. Це вказує на те, що Rdh7 є ключовим лише для того, як імунна система реагує на бактерії.
Нові методи лікування аутоімунних захворювань
Вчені пояснюють вплив своїх досліджень. Вони кажуть, що розуміння взаємодії між кишковими бактеріями та імунною реакцією може пролити світло на нові методи лікування аутоімунних розладів, таких як запальні захворювання кишечника.
"Багато цих захворювань пов'язані з посиленням імунної відповіді або активацією імунної системи, але ми знайшли новий спосіб, яким бактерії в нашому кишечнику можуть загасити імунну відповідь", - каже Вайшнава.
"Це дослідження може мати вирішальне значення при визначенні методів лікування у випадку аутоімунних захворювань, таких як хвороба Крона або інші запальні захворювання кишечника, а також дефіцит вітаміну А".
Шипра Вайшнава
"Роль вітаміну А у запаленні залежить від контексту і дуже важко роздратувати", - додає дослідник. У майбутньому вчені планують вивчити, чому придушення Rdh7 є життєво важливим для імунної відповіді та як бактерії контролюють експресію гена Rdh7.
«Зміна стану вітаміну А та метаболічних генів вітаміну А збігається із запальними захворюваннями кишечника, але ми не знаємо, сприяє це запаленню чи ні. Ми сподіваємось, що додавання нашого висновку - що бактерії можуть регулювати, як вітамін А метаболізується в кишечнику або зберігається - може допомогти з’ясувати, чому поле бачить те, що бачить ".
Далі дослідник висвітлює роль дієти та кишкових бактерій для підтримки нашої імунної системи здоровою. "Як наш раціон, так і бактерії в нашому кишечнику критично пов'язані з регулюванням поведінки наших імунних клітин", - каже Вайшнава.
"Знайти, які ці зв'язки є на молекулярному рівні, важливо для того, щоб зрозуміти, як ми могли б використовувати або дієту, або бактерії, або обидві разом, щоб мати терапевтичний ефект при запальних або інфекційних захворюваннях".
