Hvordan tarmens immunsystem nærer og beskytter
Tarmene hos pattedyr tillader næringsstoffer at passere igennem resten af kroppen, mens de fleste skadelige bakterier forhindres i at gøre det samme. Ny forskning på mus afslører nu, hvordan dette er muligt, hvilket antyder implikationer for lægemiddeldesign og levering.
Pattedyr, inklusive mennesker, har to tarme - de små og de store - som en del af deres fordøjelsessystem. Disse tarme udgør tilsammen den nedre mave-tarmkanal, og de spiller en afgørende rolle i fordøjelsen og udskillelsen.
I den nedre gastrointestinale kanal opdeles delvist fordøjet mad fra maven yderligere i dets bestanddele, der derefter passerer ind i blodbanen gennem tarmvæggen, så de kan nå forskellige organer og dele af kroppen.
På samme tid forhindrer tarmvæggen imidlertid de fleste skadelige stoffer i at passere igennem og inficere blodet. Men hvordan sker det? Dette er spørgsmålet, som forskere fra Rockefeller University i New York, NY, har forsøgt at besvare ved at gennemføre en indledende undersøgelse af mus.
Forskningen - hvis resultater findes i tidsskriftet Natur - afslører en væsentlig skelnen i tarmens immunsystems struktur og organisering, hvilket gør visse dele af tarmene mere tilbøjelige til at montere et immunrespons mod patogener (skadelige stoffer) end andre dele.
”Ved første øjekast ser tarmen ens ud overalt,” forklarer studieforfatter Daniel Mucida.
"Men vi har fundet et sofistikeret funktionelt system, der lurer under overfladen, organiseret i segmenter for at tillade forskellige immunsystemfunktioner forskellige steder."
Daniel Mucida
Nye opdagelser og kliniske implikationer
For bedre at forstå, hvordan tarmene "screener" for skadelige bakterier og holder dem i skak, så forskerne på tarmdrænende lymfeknuder hos mus. Disse strukturer hjælper med at montere et immunrespons mod patogener, hvilket sikrer, at de ikke passerer gennem tarmvæggen.
Efterforskerne lavede to vigtige fund: For det første, at forskellige tarmlymfeknuder har forskellige cellesammensætninger, og for det andet, at disse afhænger af, hvor i den nedre mave-tarmkanal de er placeret.
For at finde ud af, hvordan forskellige lymfeknuder reagerede på patogener, introducerede forskerne Salmonella enterica ind i musens tarm. Ved at gøre dette så de, at nogle lymfeknuder var mere tilbøjelige til at montere et immunrespons mod bakterien end andre.
Specifikt var det lymfeknuderne i tyktarmen (tyktarmen), der reagerede mod Salmonellaog sikre, at det ikke inficerede resten af systemet.
Derimod spillede lymfeknuderne i tyndtarmen mere en rolle i at absorbere næringsstoffer og levere dem til blodbanen.
Forskerne forklarer, at denne adskillelse giver mening: Når tyndtarmen har absorberet næringsstofferne, kan lymfeknuderne i tyktarmen målrette mod og eliminere eventuelle patogener.
Mucida og kolleger påpeger også, at det at vide, hvilken del af tarmene der er i stand til at montere det stærkeste immunrespons, kan hjælpe forskere med at udvikle bedre terapeutiske strategier for gastrointestinale tilstande.
Desuden kunne de nuværende afsløringer bane vejen for at øge effektiviteten af orale vacciner, som hidtil ikke har været i stand til at generere stærk nok immunrespons.
Efter at have overvejet resultaterne af denne undersøgelse mener forfatterne, at orale vacciner kan være ineffektive, fordi deres aktive ingredienser engagerer sig i immunsystemelementer i tyndtarmen, som ikke er i stand til at montere et robust immunrespons.
“I teorien kan målretning mod den fjerne ende af tarmen være mere effektiv til at inducere det krævede immunrespons,” bemærker Mucida og tilføjer, at [vi] hvis vi udnytter den rigtige region i tarmen, ser vi muligvis nogle vacciner, der fungerer, har tidligere mislykkedes. ”
