Immunsystemet vs. tarmbakterier: Hvordan vitamin A 'holder freden'
Nye fund om A-vitaminets rolle i formidlingen af forholdet mellem tarmbakterier og immunsystemet kan vise sig at være "kritiske" for at udtænke nye terapier til autoimmune tilstande, såsom Crohns sygdom, colitis ulcerosa og andre inflammatoriske sygdomme, der påvirker tarmen.
Tarmbakterierne er kendt for at spille en afgørende rolle for at holde os sunde. Forskning har vist, at de billioner af venlige mikroorganismer, der hostes af vores tarme, kan holde os magre, unge og sunde - både i krop og sind.
Men hvordan gør tarmbakterier dette? Et svar involverer immunsystemet. Forskellige undersøgelser har langsomt afsløret det komplekse forhold mellem tarmbakterier og immunitet. De antyder, at interaktionerne mellem værtens tarm og de bakterier, der koloniserer vores tarme, hjælper med at kontrollere, hvordan vores krop reagerer på sygdom.
Forskere har længe vidst, at mikrobiomet hjælper med at regulere immunrespons. Imidlertid forblev mange af de detaljerede mekanismer bag denne interaktion ukendt. For eksempel, hvordan præcist tillader kroppens immunsystem - som er designet til at beskytte os mod patogener - for disse venlige bakterier at leve "lykkeligt" i vores tarme?
Ny forskning kan have fundet et svar: vitamin A. Et forskergruppe ledet af Shipra Vaishnava, en assisterende professor i molekylær mikrobiologi og immunologi ved Brown University i Providence, RI, fandt, at moderate niveauer af A-vitamin i tarmen forhindrer immunforsvaret systemet bliver overaktivt.
Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Immunitet, kan have signifikante implikationer for autoimmune lidelser, såsom Crohns sygdom.
A-vitamin holder immunresponsen i skak
Tarmmikrobioten består af over 100 billioner bakterier, forklarer forskerne, som hovedsageligt er opdelt i phyla Firmicutes og Bacteroidetes.
Ved hjælp af en musemodel af mikrobiomet fandt Vaishnava og teamet, at disse tarmbakterier regulerer deres værts immunrespons ved at justere et protein, der aktiverer A-vitamin i mave-tarmkanalen.
Proteinet kaldes retinol dehydrogenase 7 (Rdh7), fordi det omdanner vitamin A til retinsyre, som er vitamin A's aktive form.
Desuden fandt forskerne, at Firmicutes-bakterier - mere specifikt bakterier, der er en del af Clostridia-familien - sænker udtrykket for Rdh7. Clostridia-bakterier får også leveren til at opbevare en øget mængde A-vitamin, fandt forskerne.
Vaishnava og team genetisk designede mus, der manglede Rdh7 i cellerne, der beklædte deres tarme. Disse gnavere havde mangelfuldt niveau af retinsyre i deres tarmvæv såvel som færre immunceller, der fremstiller det såkaldte IL-22-molekyle. IL-22 er et signalmolekyle, der styrer immunsystemets antimikrobielle respons.
Seniorforskeren påpeger også, at andre elementer i immunsystemet - såsom immunoglobulin A-celler og andre T-celler - forblev de samme efter at have tømt musene fra Rdh7. Dette indikerer, at Rdh7 kun er nøglen til, hvordan immunsystemet reagerer på bakterier.
Nye behandlingsformer for autoimmune sygdomme
Forskerne forklarer virkningen af deres forskning. De siger, at forståelse af interaktionerne mellem tarmbakterierne og immunresponset kan kaste lys over nye terapier til autoimmune lidelser, såsom inflammatorisk tarmsygdom.
"Mange af disse sygdomme tilskrives øget immunrespons eller immunaktivering, men vi har fundet en ny måde, at bakterier i tarmen kan dæmpe immunresponset," siger Vaishnava.
"Denne forskning kunne være kritisk til bestemmelse af terapier i tilfælde af autoimmune sygdomme, såsom Crohns sygdom eller andre inflammatoriske tarmsygdomme, såvel som vitamin A-mangel."
Shipra Vaishnava
”A-vitaminets rolle i betændelse er kontekstafhængig og er meget svært at drille fra hinanden,” tilføjer forskeren. I fremtiden planlægger forskerne at undersøge, hvorfor Rdh7-undertrykkelse er afgørende for immunresponset, og hvordan bakterier styrer Rdh7-genekspression.
”En ændring i A-vitaminstatus og A-metaboliske gener falder sammen med inflammatoriske tarmsygdomme, men vi ved ikke, om dette fremmer betændelse eller ej. Vi håber, at tilføjelse af vores fund - at bakterier kan regulere, hvordan vitamin A metaboliseres i tarmen eller opbevares - kan hjælpe med at afklare, hvorfor marken ser, hvad den ser. ”
Forskeren fortsætter med at fremhæve diæt- og tarmbakteriers rolle for at holde vores immunsystem sundt. "Både vores kost og bakterierne i vores tarme er kritisk forbundet med at regulere, hvordan vores immunceller opfører sig," siger Vaishnava.
"At finde ud af, hvad disse forbindelser er på molekylært niveau, er vigtigt for at finde ud af, hvordan vi kunne bruge enten diæt eller bakterier eller begge sammen til at have en terapeutisk virkning i inflammatoriske eller infektiøse sygdomme."
