Un compus simplu pentru controlul microbilor intestinali complecși

Un compus simplu pentru controlul microbilor intestinali complecși

Cercetătorii de la Centrul RIKEN pentru Științe Medicale Integrative (IMS) au descoperit că acetatul, un metabolit major produs de unele bacterii intestinale, este implicat în reglarea altor bacterii intestinale. Mai exact, experimentele au arătat că acetatul ar putea declanșa un răspuns imun împotriva bacteriilor potențial dăunătoare. Constatările, publicate în revista științifică Natură, va duce la dezvoltarea de noi modalități de a regla echilibrul bacteriilor intestinale.

S-ar putea să fiți surprinși să știți că 40 de miliarde de bacterii importante trăiesc în intestinele noastre. Acestea ne ajută să ne menținem sănătoși, producând substanțe nutritive esențiale și eliminând agenții patogeni străini. Pe de altă parte, aceste bacterii comensale vă pot afecta sănătatea dacă sunt scăpate de sub control. Prin urmare, înțelegerea modului în care organismul reglează echilibrul bacteriilor intestinale este o problemă importantă pentru a rămâne sănătos.

Imunoglobulina A (IgA) este cel mai abundent anticorp produs în corpul uman, secretat în cea mai mare parte de pe suprafețele mucoasei tractului intestinal. Se crede că IgA reglează creșterea, colonizarea și funcția bacteriilor intestinale prin legarea acestora. Cu toate acestea, până acum, nu știam ce ar putea declanșa răspunsurile IgA la bacterii într-un mediu intestinal în schimbare dinamică.

Bacteriile intestinale ne ajută să descompunem ceea ce mâncăm în bucăți mai mici numite metaboliți. Studii recente sugerează că acești metaboliți au un impact semnificativ asupra funcției imune în tractul intestinal. În special, acizii grași cu lanț scurt (SCFA), un metabolit major al bacteriilor intestinale, sunt cunoscuți a fi implicați în crearea și reglarea funcției celulelor imune. Se crede că vor crește producția de IgA, dar până acum, nimeni nu știa ce ar putea declanșa acest comportament.

Un grup de cercetare condus de Hiroshi Ohno de la RIKEN IMS a hrănit alimente pentru șoareci care pot crește în mod specific SCFA la nivel local în intestinul gros. Analiza șoarecilor a arătat că acetatul, un tip de SCFA, crește atât numărul de celule producătoare de IgA, cât și cantitatea de IgA și, de asemenea, reglează cantitatea de IgA legată de fiecare bacterie intestinală. „SCFA, inclusiv acetat, sunt ușor absorbite în stomac și în intestinul subțire proximal, astfel încât a fost dificil să se investigheze efectele SCFA administrate oral în intestinul distal, cum ar fi colonul, unde nivelurile intrinseci de SCFA sunt ridicate”, spune Ohno. Colaboratorii noștri au dezvoltat o metodă care poate livra în mod eficient metaboliții în intestinul distal, ceea ce ne-a permis să analizăm efectele SCFAs asupra sistemului imunitar de acolo. Alte SCFA, cum ar fi acidul propionic sau acidul butiric, nu au afectat IgA.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că tipul de bacterii la care se leagă IgA depinde de prezența sau nu a acetatului. În mod normal, IgA se leagă în principal de bacteriile simbiotice obișnuite, dar la șoarecii tratați cu acetat, aceasta a avut tendința de a se lega de bacterii potențial dăunătoare, cum ar fi E. coli. O analiză mai detaliată a arătat că atunci când acetatul duce la producerea de IgA în colon, IgA se leagă de acele bacterii potențial dăunătoare și le împiedică să se așeze și să invadeze stratul de mucus.

Aceste descoperiri au fost oarecum neașteptate. „La început am crezut că acetatul pur și simplu crește IgA în mod egal împotriva tuturor bacteriilor comensale”, explică Ohno. A fost destul de surprinzător să vedem că îmbunătățește preferențial producția de IgA împotriva anumitor microbi, prin colaborarea cu alte celule imune. De fapt, experimentele au arătat că acetatul a crescut producția de IgA doar atunci când au fost prezente bacterii potențial dăunătoare.

În general, acest studiu a dezvăluit că acetatul produs de bacterii poate modifica echilibrul IgA din intestine. Procesul implică creșterea producției de IgA împreună cu componentele bacteriene. Prin creșterea producției de IgA, în special a IgA care va ataca bacteriile potențial dăunătoare, acetatul poate modifica structura bacteriană a intestinelor.

Acumularea de dovezi sugerează implicarea microbiotei intestinale în multe boli umane. IgA este una dintre cele mai eficiente modalități de a controla microbiota și, prin urmare, credem că descoperirile noastre stau la baza acestui mecanism de reglementare. Deoarece funcțiile metaboliților rămân în mare parte necunoscuți, ne vom concentra pe interacțiunile gazdă-microb prin aceste molecule mici pentru a dezvălui modul în care acestea afectează fiziopatologia umană ”, spune Ohno.

Detonic