Interaktion mellem immunitet og tarmbakterier påvirker aldring
En mekanisme, der forbinder immunforsvaret, tarmbakterierne og aldring er kommet frem i nyere forskning.
Dysfunktion i immunsystemet kan forstyrre tarmbakterier på måder, der fremmer aldringsrelaterede ændringer i kroppen, hævder forskere ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz.
Et studieoplæg i tidsskriftet Immunitet beskriver, hvordan forskerne brugte genetisk ændrede frugtfluer for at nå deres konklusioner.
De introducerede en dysfunktion i fluens immunsystem ved at slukke for et gen. Dette førte til en ubalance i tarmbakterier eller mikrobiota, der producerede et overskud af mælkesyre.
Det overskydende mælkesyre genererede kemikalier kaldet reaktive iltarter, der kan beskadige celler og har links til aldringsrelaterede ændringer i organer og væv.
Seniorstudieforfatter Bruno Lemaitre, professor ved EPFL's Global Health Institute, og hans team antyder, at pattedyr har en lignende mekanisme.
"Vores undersøgelse," siger første forfatter Igor Iatsenko, en videnskabsmand i prof. Lemaitres forskningsgruppe, "identificerer et specifikt mikrobiota-medlem og dets metabolit, der kan påvirke aldring i værtsorganismen."
Brug for at forstå commensal dysbiose
Tarmene hos næsten alle dyr er hjemsted for store kolonier af bakterier og andre mikroorganismer, der kollektivt er kendt som kommensale mikrober.
Der er stigende bevis for, at kommensale mikrober påvirker immunsystemet og andre funktioner i kroppen og lever i balance med dem.
Forstyrrelse af denne afbalancerede sameksistens er kendt som kommensal dysbiose og kan forekomme af forskellige årsager, såsom sygdom og brug af medicin.
Undersøgelser har også knyttet kommensal dysbiose til forskellige sygdomsrelaterede ændringer såvel som en kortere levetid.
Den biologiske natur af disse relationer og de mekanismer, der forbinder dem, forbliver dog noget uklare.
Holdet besluttede at undersøge dette nærmere ved hjælp af frugtfluen, Drosophila melanogaster, som deres modelorganisme. Forskere bruger ofte denne art til at studere tarmbakterier og genetik.
Kommensal dysbiose forkortede levetiden
I tidligere arbejde havde Iatsenko identificeret et gen, der gør det muligt for immunsystemet i frugtfluer at opdage potentielt skadelige fremmede bakterier og angribe dem. Genet kaldes peptidoglycangenkendelsesprotein SD (PGRP-SD).
Til den nye undersøgelse opdrættede holdet en mutant stamme af immunsvækkede frugtfluer ved at slukke for deres PGRP-SD gener.
Resultatet var, at de immunhæmmede fluer ikke levede så længe som normale fluer. De havde også meget højere antal bakterier Lactobacillus plantarum.
L. plantarum er en tarmbakterie, der producerer mælkesyre. Forskerne fandt et overskud af mælkesyre i de immunforsvarede fluer sammen med en tilhørende stigning i reaktive iltarter.
Aktivering PGRP-SDpå den anden side “forhindrede kommensal dysbiose” i fluerne og fik dem til at leve længere.
”Mælkesyre, en metabolit produceret af bakterien Lactobacillus plantarum”, Forklarer prof. Lemaitre,“ inkorporeres og behandles i fluetarmen med bivirkningen ved at producere reaktive iltarter, der fremmer epitelskader. ”
Igor Iatsenko opfordrer til yderligere undersøgelser for at finde ud af mere om metaboliske interaktioner mellem kommensale bakterier og kroppen under aldring.
"Der er bestemt mange flere eksempler som denne […]."
Igor Iatsenko
