Immunsystemet mot tarmbakterier: Hvordan vitamin A 'holder fred'
Nye funn om vitamin As rolle i formidlingen av forholdet mellom tarmbakterier og immunsystem kan vise seg å være "kritiske" for å utvikle nye behandlinger for autoimmune tilstander, som Crohns sykdom, ulcerøs kolitt og andre inflammatoriske sykdommer som påvirker tarmen.
Tarmbakteriene er kjent for å spille en avgjørende rolle for å holde oss sunne. Forskning har vist at billioner av vennlige mikroorganismer som tarmene våre huser, kan holde oss magre, unge og sunne - både i kropp og sinn.
Men hvordan gjør tarmbakterier dette? Ett svar involverer immunforsvaret. Ulike studier har sakte avslørt det komplekse forholdet mellom tarmbakterier og immunitet. De antyder at samspillet mellom vertsens tarm og bakteriene som koloniserer tarmene våre, hjelper med å kontrollere hvordan kroppen vår reagerer på sykdom.
Forskere har visst i noen tid at mikrobiomet hjelper til med å regulere immunresponsene. Imidlertid forble mange av de detaljerte mekanismene bak denne interaksjonen ukjent. For eksempel, hvordan nøyaktig tillater kroppens immunsystem - som er designet for å beskytte oss mot patogener - at disse vennlige bakteriene kan leve "lykkelig" i tarmen?
Ny forskning kan ha funnet et svar: vitamin A. Et team av forskere, ledet av Shipra Vaishnava, en assisterende professor i molekylær mikrobiologi og immunologi ved Brown University i Providence, RI, fant at moderate nivåer av vitamin A i tarmen forhindrer immunforsvaret. systemet blir overaktivt.
Resultatene, publisert i tidsskriftet Immunitet, kan ha betydelige implikasjoner for autoimmune lidelser, som Crohns sykdom.
Vitamin A holder immunresponsen i sjakk
Tarmmikrobiotaen består av over 100 billioner bakterier, forklarer forskerne, som hovedsakelig er delt inn i phyla Firmicutes og Bacteroidetes.
Ved å bruke en musemodell av mikrobiomet fant Vaishnava og teamet at disse tarmbakteriene regulerer vertenes immunrespons ved å justere et protein som aktiverer vitamin A i mage-tarmkanalen.
Proteinet kalles retinol dehydrogenase 7 (Rdh7) fordi det omdanner vitamin A til retinsyre, som er vitamin As aktive form.
Videre fant forskerne at Firmicutes-bakterier - nærmere bestemt bakterier som er en del av Clostridia-familien - senker uttrykket for Rdh7. Clostridia-bakterier får også leveren til å lagre en økt mengde vitamin A, fant forskerne.
Vaishnava og team genetisk utformede mus som manglet Rdh7 i cellene som kantet tarmene. Disse gnagere hadde mangelfulle nivåer av retinsyre i tarmvevet, samt færre immunceller som lager det såkalte IL-22-molekylet. IL-22 er et signalmolekyl som styrer immunsystemets antimikrobielle respons.
Seniorforskeren påpeker også at andre elementer i immunsystemet - som immunoglobulin A-celler og andre T-celler - forble de samme etter å ha tømt musene til Rdh7. Dette indikerer at Rdh7 bare er nøkkelen for hvordan immunforsvaret reagerer på bakterier.
Nye terapier for autoimmune sykdommer
Forskerne forklarer virkningen av forskningen. De sier at forståelse av interaksjonen mellom tarmbakteriene og immunresponsen kan kaste lys over nye terapier for autoimmune lidelser, for eksempel inflammatorisk tarmsykdom.
"Mange av disse sykdommene tilskrives økt immunrespons eller immunaktivering, men vi har funnet en ny måte at bakterier i tarmen kan dempe immunresponsen," sier Vaishnava.
"Denne undersøkelsen kan være avgjørende for å bestemme behandlinger i tilfelle autoimmune sykdommer, som Crohns sykdom eller andre inflammatoriske tarmsykdommer, samt vitamin A-mangel."
Shipra Vaishnava
"Rollen av vitamin A i betennelse er kontekstavhengig og er veldig vanskelig å plage fra hverandre," legger forskeren til. I fremtiden planlegger forskerne å undersøke hvorfor Rdh7-undertrykkelse er viktig for immunresponsen, og hvordan bakterier kontrollerer Rdh7-genuttrykk.
“En endring i vitamin A-status og vitamin A-metabolske gener sammenfaller med inflammatoriske tarmsykdommer, men vi vet ikke om dette fremmer betennelse eller ikke. Vi håper at å legge til vårt funn - at bakterier kan regulere hvordan vitamin A metaboliseres i tarmen eller lagres - kan bidra til å avklare hvorfor feltet ser det det ser. ”
Forskeren fortsetter med å markere rollen som diett og tarmbakterier for å holde immunforsvaret vårt sunt. "Både kostholdet vårt og bakteriene i tarmen er kritisk knyttet til å regulere hvordan immuncellene våre oppfører seg," sier Vaishnava.
"Å finne ut hva disse koblingene er på molekylært nivå er viktig for å finne ut hvordan vi kan bruke enten diett eller bakterier, eller begge sammen, for å ha en terapeutisk effekt ved inflammatoriske eller smittsomme sykdommer."
