Sistem imun vs bakteria usus: Bagaimana vitamin A 'menjaga ketenangan'
Penemuan baru mengenai peranan vitamin A dalam memediasi hubungan antara bakteria usus dan sistem imun mungkin terbukti "kritikal" untuk merancang terapi baru untuk keadaan autoimun, seperti penyakit Crohn, kolitis ulseratif, dan penyakit radang lain yang mempengaruhi usus.
Bakteria usus diketahui memainkan peranan penting dalam menjaga kesihatan kita. Penyelidikan telah membuktikan bahawa triliunan mikroorganisma mesra yang diinangi oleh usus kita dapat membuat kita kurus, muda, dan sihat - baik dalam tubuh dan minda.
Tetapi bagaimana bakteria usus melakukan ini? Satu jawapan melibatkan sistem ketahanan badan. Pelbagai kajian secara perlahan menguraikan hubungan kompleks antara bakteria usus dan imuniti. Mereka menunjukkan bahawa interaksi antara usus tuan rumah dan bakteria yang menjajah usus kita membantu mengawal bagaimana tubuh kita bertindak balas terhadap penyakit.
Para saintis telah lama mengetahui bahawa mikrobioma membantu mengatur tindak balas imun. Walau bagaimanapun, banyak mekanisme terperinci di sebalik interaksi ini tetap tidak diketahui. Sebagai contoh, bagaimana sebenarnya sistem kekebalan tubuh - yang dirancang untuk melindungi kita daripada patogen - membiarkan bakteria mesra ini hidup "bahagia" di usus kita?
Penyelidikan baru mungkin menemui jawapan: vitamin A. Sekumpulan saintis, yang diketuai oleh Shipra Vaishnava, seorang penolong profesor mikrobiologi molekul dan imunologi di Brown University di Providence, RI, mendapati bahawa tahap vitamin A sederhana dalam usus menghalang kekebalan tubuh sistem daripada menjadi terlalu aktif.
Penemuan itu, diterbitkan dalam jurnal Kekebalan, mungkin mempunyai implikasi yang signifikan terhadap gangguan autoimun, seperti penyakit Crohn.
Vitamin A memastikan tindak balas imun sentiasa dikawal
Mikrobiota usus terdiri daripada lebih daripada 100 trilion bakteria, jelas para penyelidik, yang terbahagi kepada Fyla Firmicutes dan Bacteroidetes.
Dengan menggunakan model mikrobioma tikus, Vaishnava dan pasukan mendapati bahawa bakteria usus ini mengatur tindak balas imun tuan rumah mereka dengan menyesuaikan protein yang mengaktifkan vitamin A di saluran gastrointestinal.
Protein ini disebut retinol dehydrogenase 7 (Rdh7) kerana ia mengubah vitamin A menjadi asid retinoik, yang merupakan bentuk aktif vitamin A.
Selanjutnya, para saintis mendapati bahawa bakteria Firmicutes - lebih khusus lagi, bakteria yang merupakan sebahagian daripada keluarga Clostridia - menurunkan ekspresi Rdh7. Bakteria Clostridia juga menyebabkan hati menyimpan peningkatan jumlah vitamin A, kata para saintis.
Vaishnava dan pasukan tikus yang dirancang secara genetik yang kekurangan Rdh7 dalam sel yang melapisi usus mereka. Tikus ini memiliki kadar asam retinoat yang kurang dalam jaringan usus mereka, serta lebih sedikit sel imun yang membuat molekul IL-22. IL-22 adalah molekul isyarat yang mengarahkan tindak balas antimikroba sistem imun.
Penyelidik kanan juga menunjukkan bahawa elemen lain dari sistem imun - seperti sel imunoglobulin A dan sel T lain - tetap sama setelah menghabiskan tikus Rdh7. Ini menunjukkan bahawa Rdh7 hanya merupakan kunci bagaimana sistem imun bertindak balas terhadap bakteria.
Terapi baru untuk penyakit autoimun
Para saintis menjelaskan kesan kajian mereka. Mereka mengatakan bahawa memahami interaksi antara bakteria usus dan tindak balas imun dapat memberi penerangan mengenai terapi baru untuk gangguan autoimun, seperti penyakit radang usus.
"Banyak penyakit ini disebabkan oleh peningkatan tindak balas imun atau pengaktifan imun, tetapi kami telah menemui cara baru bahawa bakteria di usus kita dapat meredakan tindak balas imun," kata Vaishnava.
"Penyelidikan ini boleh menjadi penting dalam menentukan terapi dalam kes penyakit autoimun, seperti penyakit Crohn atau penyakit radang usus lain, serta kekurangan vitamin A."
Shipra Vaishnava
"Peranan vitamin A dalam keradangan bergantung pada konteks dan sangat sukar untuk dipisahkan," tambah penyelidik. Di masa depan, para saintis merancang untuk memeriksa mengapa penekanan Rdh7 sangat penting untuk tindak balas imun, dan bagaimana bakteria mengawal ekspresi gen Rdh7.
"Perubahan status vitamin A dan gen metabolik vitamin A bertepatan dengan penyakit radang usus, tetapi kita tidak tahu apakah ini mendorong keradangan atau tidak. Kami berharap penambahan penemuan kami - bahawa bakteria dapat mengatur bagaimana vitamin A dimetabolisme di usus atau disimpan - dapat membantu menjelaskan mengapa ladang melihat apa yang dilihatnya. "
Penyelidik terus mengetengahkan peranan diet dan bakteria usus untuk menjaga kesihatan sistem imun kita. "Kedua-dua diet dan bakteria dalam usus kita sangat terkait dalam mengatur bagaimana sel-sel imun kita berperilaku," kata Vaishnava.
"Mencari apa hubungan itu pada tahap molekul adalah penting untuk mengetahui bagaimana kita dapat menggunakan diet atau bakteria, atau keduanya bersama-sama, untuk memberi kesan terapeutik pada penyakit radang atau berjangkit."
