В новом исследовании ученые обнаружили, что существует взаимосвязь между кишечным микробиомом и развивающимися иммунными клетками в тимусе. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Актуальность проблемы
Новорожденные сталкиваются с уникальными иммунологическими процессами сразу после рождения. Когда они покидают относительно стерильную среду плаценты, то подвергаются воздействию множества чужеродных антигенов, основная нагрузка которых приходится на микробиоту, колонизирующую желудочно-кишечный тракт. Эти быстро размножающиеся чужеродные антигены представляют, безусловно, самую большую угрозу для иммунной системы новорожденных. Иммунная система распознает и классифицирует эти микроорганизмы как доброкачественные, комменсальные или патогенные. Клетки иммунной системы, которые участвуют в иммунитете слизистой оболочки, развиваются в органе, называемом тимусом, расположенном под грудиной. До сих пор было неясно, влияет ли кишечный микробиом на развитие клеток в тимусе в раннем возрасте.
Считается, что несбалансированное развитие кишечного микробиома ребенка играет определенную роль в развитии болезни в более позднем возрасте. Например, нарушение микробиоты в младенчестве антибиотиками или диетой связано с повышенным риском аллергий, астмы и аутоиммунных расстройств, включая целиакию и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК).
Материалы и методы обследования
Ученые сосредоточили свое внимание на подмножестве иммунных клеток, которые экспрессируют транскрипционный фактор PLZF. Эти клетки, в совокупности называемые врожденными, подобны врожденным лимфоцитам. Они обычно функционируют на границе раздела слизистой оболочки кишечника и обеспечивают иммунную защиту на участках слизистой оболочки. Чтобы изучить развитие этих иммунных клеток в контексте кишечных микроорганизмов, исследователи моноколонировали бесплодных мышей моделью человеческого комменсала, Bacteroides fragilis.
Результаты научной работы
Исследования показывают, что эффективная связь между микроорганизмами и иммунными клетками слизистой оболочки необходимы для формирования здоровых микробных сообществ и развития хорошо функционирующей иммунной системы.
Ученые из Центра исследований биологии слизистой и иммунологии (MIBRC) в Массачусетской больнице общего профиля (Massachusetts General Hospital) в настоящее время сообщают, что кишечный микробиом регулирует развитие специализированных иммунных клеток в тимусе, которые играют критическую роль в толерантности слизистой оболочки.
Ученые продемонстрировали, что этот единственный вид бактерий может восстанавливать развитие PLZF с врожденными лимфоцитами в тимусе мышей-младенцев. В дальнейших исследованиях, подтверждающих концепцию, ученые показали, что комменсальный микроорганизм B. fragilis, у которого отсутствует экспрессия полисахарида A (PSA), не мог сделать то же самое, предполагая, что специфические микробные антигены могут регулировать этот процесс развития в раннем возрасте. Подобный дефицит в этих клетках наблюдался у мутантных мышей, у которых отсутствовала экспрессия Toll-подобного рецептора 2, рецептора, который распознает бактерии и их компоненты, включая PSA B. fragilis, для инициирования защитного иммунного ответа.
Авторы другого исследования утверждают, что большинство лекарственных препаратов негативно влияют на состав микробиома кишечника.
