Imunitní systém vs. střevní bakterie: Jak vitamin A „udržuje mír“
Nové poznatky o úloze vitaminu A při zprostředkování vztahu mezi střevními bakteriemi a imunitním systémem se mohou ukázat jako „kritické“ pro vývoj nových terapií pro autoimunitní onemocnění, jako je Crohnova choroba, ulcerózní kolitida a další zánětlivá onemocnění, která ovlivňují střevo.
Je známo, že střevní bakterie hrají zásadní roli při udržování zdraví. Výzkum ukázal, že biliony přátelských mikroorganismů hostovaných našimi vnitřnostmi nás mohou udržet štíhlé, mladé a zdravé - jak v těle, tak v mysli.
Ale jak to dělají střevní bakterie? Jedna odpověď zahrnuje imunitní systém. Různé studie pomalu odhalovaly složitý vztah mezi střevními bakteriemi a imunitou. Naznačují, že interakce mezi střevem hostitele a bakteriemi, které kolonizují naše střeva, pomáhají kontrolovat, jak naše tělo reaguje na nemoc.
Vědci již nějakou dobu věděli, že mikrobiom pomáhá regulovat imunitní odpovědi. Mnoho podrobných mechanismů za touto interakcí však zůstalo neznámých. Například, jak přesně imunitní systém těla - který je navržen tak, aby nás chránil před patogeny - umožňuje těmto přátelským bakteriím žít „šťastně“ v našich střevech?
Nový výzkum mohl najít odpověď: vitamin A. Tým vědců vedený Shiprou Vaishnavou, odbornou asistentkou molekulární mikrobiologie a imunologie na Brown University v Providence, RI, zjistil, že mírné hladiny vitaminu A ve střevě zabraňují imunitě systém se stal příliš aktivním.
Zjištění zveřejněná v časopise Imunita, může mít významné důsledky pro autoimunitní poruchy, jako je Crohnova choroba.
Vitamin A udržuje imunitní odpověď pod kontrolou
Střevní mikrobiota se skládá z více než 100 bilionů bakterií, vysvětlují vědci, kteří se hlavně dělí na kmeny Firmicutes a Bacteroidetes.
Pomocí myšího modelu mikrobiomu Vaishnava a tým zjistili, že tyto střevní bakterie regulují imunitní odpovědi svých hostitelů úpravou proteinu, který aktivuje vitamin A v gastrointestinálním traktu.
Tento protein se nazývá retinol dehydrogenáza 7 (Rdh7), protože transformuje vitamin A na kyselinu retinovou, což je aktivní forma vitaminu A.
Vědci dále zjistili, že bakterie Firmicutes - konkrétněji bakterie, které jsou součástí rodiny Clostridia - snižují expresi Rdh7. Vědci zjistili, že bakterie Clostridia také způsobují, že játra ukládají zvýšené množství vitaminu A.
Vaishnava a tým geneticky navržených myší, kterým chyběl Rdh7 v buňkách lemujících jejich střeva. Tito hlodavci měli nedostatečné hladiny kyseliny retinové ve střevní tkáni a také méně imunitních buněk, které tvoří takzvanou molekulu IL-22. IL-22 je signální molekula, která řídí antimikrobiální reakci imunitního systému.
Vedoucí výzkumník také zdůrazňuje, že ostatní prvky imunitního systému - jako jsou buňky imunoglobulinu A a další T buňky - zůstaly stejné po vyčerpání myší Rdh7. To naznačuje, že Rdh7 je klíčem pouze k tomu, jak imunitní systém reaguje na bakterie.
Nové terapie pro autoimunitní onemocnění
Vědci vysvětlují dopad svého výzkumu. Říká se, že porozumění interakcím mezi střevními bakteriemi a imunitní odpovědí může osvětlit nové terapie autoimunitních poruch, jako je zánětlivé onemocnění střev.
"Mnoho z těchto onemocnění se připisuje zvýšené imunitní odpovědi nebo imunitní aktivaci, ale našli jsme nový způsob, jak bakterie v našem střevě mohou tlumit imunitní odpověď," říká Vaishnava.
"Tento výzkum by mohl být rozhodující při určování terapií v případě autoimunitních onemocnění, jako je Crohnova choroba nebo jiná zánětlivá onemocnění střev, stejně jako nedostatek vitaminu A."
Shipra Vaishnava
„Role vitaminu A při zánětu je závislá na kontextu a je velmi těžké ji rozčarovat,“ dodává výzkumník. V budoucnu vědci plánují prozkoumat, proč je potlačení Rdh7 zásadní pro imunitní reakci a jak bakterie kontrolují expresi genu Rdh7.
"Změna stavu vitaminu A a metabolických genů vitaminu A se shoduje se zánětlivými onemocněními střev, ale nevíme, zda to podporuje zánět nebo ne." Doufáme, že přidání našeho zjištění - že bakterie mohou regulovat, jak je vitamin A metabolizován ve střevě nebo skladován - by mohlo pomoci objasnit, proč pole vidí to, co vidí. “
Výzkumník dále zdůrazňuje úlohu stravy a střevních bakterií pro udržení zdravého imunitního systému. "Jak naše strava, tak bakterie ve střevech jsou kriticky spojeny s regulací chování našich imunitních buněk," říká Vaishnava.
"Nalezení toho, co tyto vazby jsou na molekulární úrovni, je důležité k tomu, abychom zjistili, jak bychom mohli použít buď dietu nebo bakterie, nebo obojí dohromady, abychom měli terapeutický účinek na zánětlivá nebo infekční onemocnění."
