Interaksjon mellom immunitet og tarmbakterier påvirker aldring
En mekanisme som knytter immunforsvaret, tarmbakteriene og aldring har kommet frem i nyere forskning.
Dysfunksjon i immunsystemet kan forstyrre tarmbakterier på måter som fremmer aldringsrelaterte endringer i kroppen, hevder forskere ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Sveits.
En studieoppgave i tidsskriftet Immunitet beskriver hvordan forskerne brukte genetisk endrede fruktfluer for å komme til konklusjonene.
De introduserte en dysfunksjon i fluens immunsystem ved å slå av et gen. Dette førte til en ubalanse i tarmbakterier, eller mikrobiota, som produserte et overskudd av melkesyre.
Overskudd av melkesyre genererte kjemikalier kalt reaktive oksygenarter som kan skade celler og har koblinger til aldringsrelaterte endringer i organer og vev.
Seniorstudieforfatter Bruno Lemaitre, professor ved EPFLs Global Health Institute, og hans team antyder at pattedyr har en lignende mekanisme.
"Vår studie," sier førsteforfatter Igor Iatsenko, en forsker i professor Lemaitres forskningsgruppe, "identifiserer et spesifikt mikrobiotamedlem og dets metabolitt som kan påvirke aldring i vertsorganismen."
Trenger å forstå commensal dysbiose
Tarmen til nesten alle dyr er hjemsted for store kolonier av bakterier og andre mikroorganismer som kollektivt kalles commensal microbes.
Det er økende bevis for at kommensale mikrober påvirker immunforsvaret og andre funksjoner i kroppen og lever i balanse med dem.
Forstyrrelse av denne balanserte sameksistensen er kjent som kommensal dysbiose og kan oppstå av forskjellige årsaker, for eksempel sykdom og bruk av medisiner.
Studier har også knyttet kommensal dysbiose til forskjellige sykdomsrelaterte endringer, samt en kortere levetid.
Den biologiske naturen til disse forholdene, og mekanismene som knytter dem, er fortsatt noe uklar.
Teamet bestemte seg for å undersøke dette nærmere ved å bruke fruktflua, Drosophila melanogaster, som deres modellorganisme. Forskere bruker ofte denne arten til å studere tarmbakterier og genetikk.
Kommensal dysbiose forkortet levetiden
I tidligere arbeid hadde Iatsenko identifisert et gen som gjør det mulig for immunforsvaret i fruktfluer å oppdage potensielt skadelige fremmede bakterier og angripe dem. Genet kalles peptidoglykan anerkjennelsesprotein SD (PGRP-SD).
For den nye undersøkelsen avlet teamet en mutant stamme av immunhemmede fruktfluer ved å slå av dem PGRP-SD gener.
Resultatet var at de immunforsvarte fluene ikke levde så lenge som normale fluer. De hadde også mye høyere antall bakterier Lactobacillus plantarum.
L. plantarum er en tarmbakterie som produserer melkesyre. Forskerne fant et overskudd av melkesyre i immunforsvarede fluer, sammen med en tilhørende økning i reaktive oksygenarter.
Aktivering PGRP-SDderimot, “forhindret kommensal dysbiose” i fluene og fikk dem til å leve lenger.
“Melkesyre, en metabolitt produsert av bakterien Lactobacillus plantarumProf. Lemaitre forklarer, "er innlemmet og behandlet i fluetarmen, med bivirkningen ved å produsere reaktive oksygenarter som fremmer epitelskader."
Igor Iatsenko etterlyser ytterligere studier for å finne ut mer om metabolske interaksjoner mellom kommensale bakterier og kroppen under aldring.
"Det er definitivt mange flere eksempler som dette […]."
Igor Iatsenko
