Imunološki sustav nasuprot crijevima: Kako vitamin A "čuva mir"
Nova saznanja o ulozi vitamina A u posredovanju odnosa između crijevnih bakterija i imunološkog sustava mogu se pokazati "kritičnim" za osmišljavanje novih terapija za autoimune bolesti, poput Crohnove bolesti, ulceroznog kolitisa i drugih upalnih bolesti koje utječu na crijeva.
Poznato je da crijevne bakterije igraju presudnu ulogu u održavanju zdravlja. Istraživanje je pokazalo da nas bilijuni prijateljskih mikroorganizama koje ugošćuju naša crijeva mogu održavati vitkim, mladima i zdravima - i u tijelu i u umu.
Ali kako to rade crijevne bakterije? Jedan odgovor uključuje imunološki sustav. Razne studije polako otkrivaju složeni odnos između crijevnih bakterija i imuniteta. Sugeriraju da interakcije između crijeva domaćina i bakterija koje koloniziraju naša crijeva pomažu kontrolirati kako naše tijelo reagira na bolest.
Znanstvenici već neko vrijeme znaju da mikrobiom pomaže u regulaciji imunoloških odgovora. Međutim, mnogi detaljni mehanizmi koji stoje iza ove interakcije ostali su nepoznati. Na primjer, kako točno tjelesni imunološki sustav - koji je stvoren da nas zaštiti od patogena - omogućava tim prijateljskim bakterijama da "sretno" žive u našim crijevima?
Novo istraživanje možda je pronašlo odgovor: vitamin A. Tim znanstvenika, predvođen Shiprom Vaishnavom, docentom molekularne mikrobiologije i imunologije sa Sveučilišta Brown u Providenceu u državi RI, otkrio je da umjerena razina vitamina A u crijevima sprječava imunološki sustav od pretjeranog aktiviranja.
Nalazi, objavljeni u časopisu Imunitet, mogu imati značajne implikacije na autoimune poremećaje, poput Crohnove bolesti.
Vitamin A kontrolira imunološki odgovor
Crijevna mikrobiota sastoji se od preko 100 bilijuna bakterija, objašnjavaju istraživači, koje se uglavnom dijele na vrste Firmicutes i Bacteroidetes.
Koristeći mišji model mikrobioma, Vaishnava i tim otkrili su da ove crijevne bakterije reguliraju imunološki odgovor svojih domaćina prilagođavanjem proteina koji aktivira vitamin A u gastrointestinalnom traktu.
Protein se naziva retinol dehidrogenaza 7 (Rdh7) jer transformira vitamin A u retinoičnu kiselinu, koja je aktivni oblik vitamina A.
Nadalje, znanstvenici su otkrili da bakterije Firmicutes - točnije, bakterije koje su dio obitelji Clostridia - smanjuju ekspresiju Rdh7. Znanstvenici su otkrili da bakterija klostridija uzrokuje da jetra pohranjuje povećanu količinu vitamina A.
Vaishnava i tim genetski dizajniranih miševa kojima je nedostajao Rdh7 u stanicama koje su se oblagale u crijeva. Ovi glodavci imali su nedostatnu razinu retinoične kiseline u crijevnom tkivu, kao i manje imunih stanica koje čine takozvanu molekulu IL-22. IL-22 je signalna molekula koja usmjerava antimikrobni odgovor imunološkog sustava.
Stariji istraživač također naglašava da su drugi elementi imunološkog sustava - poput imunoglobulinskih A stanica i drugih T stanica - ostali isti nakon što su miševima uništili Rdh7. To ukazuje da je Rdh7 ključan samo za to kako imunološki sustav reagira na bakterije.
Nove terapije za autoimune bolesti
Znanstvenici objašnjavaju utjecaj svojih istraživanja. Kažu da razumijevanje interakcija između crijevnih bakterija i imunološkog odgovora može rasvijetliti nove terapije autoimunih poremećaja, poput upalnih bolesti crijeva.
"Mnogo se ovih bolesti pripisuje povećanom imunološkom odgovoru ili imunološkoj aktivaciji, ali pronašli smo novi način na koji bakterije u našim crijevima mogu prigušiti imunološki odgovor", kaže Vaishnava.
"Ovo bi istraživanje moglo biti presudno u određivanju terapija u slučaju autoimunih bolesti, poput Crohnove bolesti ili drugih upalnih bolesti crijeva, kao i nedostatka vitamina A."
Shipra Vaishnava
"Uloga vitamina A u upali ovisi o kontekstu i vrlo je teško razdvojiti je", dodaje istraživač. U budućnosti znanstvenici planiraju ispitati zašto je suzbijanje Rdh7 vitalno za imunološki odgovor i kako bakterije kontroliraju ekspresiju gena Rdh7.
“Promjena statusa vitamina A i metaboličkih gena vitamina A poklapa se s upalnim bolestima crijeva, ali ne znamo potiče li ovo upalu ili ne. Nadamo se da bi dodavanje našeg otkrića - da bakterije mogu regulirati način na koji se vitamin A metabolizira u crijevima ili skladištenje - moglo pomoći u razjašnjavanju zašto polje vidi ono što vidi. "
U nastavku istraživač ističe ulogu prehrane i crijevnih bakterija u održavanju našeg imunološkog sustava zdravim. "I naša prehrana i bakterije u našim crijevima kritično su povezane u reguliranju ponašanja naših imunoloških stanica", kaže Vaishnava.
"Pronaći koje su to poveznice na molekularnoj razini važno je kako bismo shvatili kako bismo mogli koristiti bilo prehranu ili bakterije, bilo obje zajedno, kako bismo imali terapeutski učinak kod upalnih ili zaraznih bolesti."
