Иммунная система против кишечных бактерий: как витамин А `` сохраняет мир ''
Новые данные о роли витамина А в опосредовании взаимоотношений между кишечными бактериями и иммунной системой могут оказаться «решающими» для разработки новых методов лечения аутоиммунных состояний, таких как болезнь Крона, язвенный колит и другие воспалительные заболевания, поражающие кишечник.
Известно, что кишечные бактерии играют решающую роль в поддержании нашего здоровья. Исследования показали, что триллионы дружественных микроорганизмов, содержащихся в нашем кишечнике, могут поддерживать нашу стройность, молодость и здоровье - как телом, так и умом.
Но как кишечные бактерии делают это? Один ответ касается иммунной системы. Различные исследования постепенно раскрывают сложную взаимосвязь между кишечными бактериями и иммунитетом. Они предполагают, что взаимодействие между кишечником хозяина и бактериями, колонизирующими наш кишечник, помогает контролировать реакцию нашего организма на болезнь.
Ученым уже давно известно, что микробиом помогает регулировать иммунные реакции. Однако многие подробные механизмы этого взаимодействия остались неизвестными. Например, как именно иммунная система организма, которая призвана защищать нас от патогенов, позволяет этим дружественным бактериям «счастливо» жить в нашем кишечнике?
Новое исследование могло найти ответ: витамин А. Группа ученых во главе с Шипрой Вайшнавой, доцентом кафедры молекулярной микробиологии и иммунологии в Университете Брауна в Провиденсе, Род-Айленд, обнаружила, что умеренный уровень витамина А в кишечнике препятствует развитию иммунной системы. система от чрезмерной активности.
Выводы, опубликованные в журнале Иммунитет, может иметь серьезные последствия для аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона.
Витамин А контролирует иммунный ответ
По словам исследователей, микробиота кишечника состоит из более чем 100 триллионов бактерий, которые в основном делятся на типы Firmicutes и Bacteroidetes.
Используя мышиную модель микробиома, Вайшнава и его команда обнаружили, что эти кишечные бактерии регулируют иммунные реакции своих хозяев, регулируя белок, который активирует витамин А в желудочно-кишечном тракте.
Этот белок называется ретинолдегидрогеназой 7 (Rdh7), потому что он превращает витамин А в ретиноевую кислоту, которая является активной формой витамина А.
Кроме того, ученые обнаружили, что бактерии Firmicutes, а точнее бактерии, принадлежащие к семейству Clostridia, снижают экспрессию Rdh7. Ученые обнаружили, что бактерии Clostridia также заставляют печень накапливать повышенное количество витамина А.
Вайшнава и его команда генетически сконструировали мышей, у которых отсутствовал Rdh7 в клетках, выстилающих их кишечник. У этих грызунов был недостаточный уровень ретиноевой кислоты в тканях кишечника, а также было меньше иммунных клеток, которые производят так называемую молекулу IL-22. IL-22 - это сигнальная молекула, которая управляет антимикробным ответом иммунной системы.
Старший научный сотрудник также отмечает, что другие элементы иммунной системы, такие как клетки иммуноглобулина А и другие Т-клетки, остались прежними после истощения у мышей Rdh7. Это указывает на то, что Rdh7 является единственным ключом к тому, как иммунная система реагирует на бактерии.
Новые методы лечения аутоиммунных заболеваний
Ученые объясняют влияние своих исследований. Они говорят, что понимание взаимодействия между кишечными бактериями и иммунным ответом может пролить свет на новые методы лечения аутоиммунных заболеваний, таких как воспалительное заболевание кишечника.
«Многие из этих заболеваний связаны с повышенным иммунным ответом или активацией иммунной системы, но мы обнаружили новый способ, с помощью которого бактерии в нашем кишечнике могут ослаблять иммунный ответ», - говорит Вайшнава.
«Это исследование может иметь решающее значение при выборе методов лечения аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона или других воспалительных заболеваний кишечника, а также дефицита витамина А.»
Шипра Вайшнава
«Роль витамина А в воспалении зависит от контекста, и ее очень трудно отделить», - добавляет исследователь. В будущем ученые планируют изучить, почему подавление Rdh7 жизненно важно для иммунного ответа и как бактерии контролируют экспрессию гена Rdh7.
«Изменение статуса витамина А и метаболических генов витамина А совпадает с воспалительными заболеваниями кишечника, но мы не знаем, способствует ли это воспалению или нет. Мы надеемся, что добавление нашего открытия о том, что бактерии могут регулировать метаболизм или хранение витамина А в кишечнике, поможет прояснить, почему поле видит то, что видит ».
Далее исследователь подчеркивает роль диеты и кишечных бактерий в поддержании здоровья нашей иммунной системы. «И наша диета, и бактерии в нашем кишечнике критически связаны в регулировании поведения наших иммунных клеток», - говорит Вайшнава.
«Определение этих связей на молекулярном уровне важно для выяснения того, как мы можем использовать диету или бактерии, или и то, и другое вместе, чтобы иметь терапевтический эффект при воспалительных или инфекционных заболеваниях».
