Immuunsysteem versus darmbacteriën: hoe vitamine A 'de vrede houdt'
Nieuwe bevindingen over de rol van vitamine A bij het mediëren van de relatie tussen darmbacteriën en het immuunsysteem kunnen 'cruciaal' blijken te zijn voor het bedenken van nieuwe therapieën voor auto-immuunziekten, zoals de ziekte van Crohn, colitis ulcerosa en andere ontstekingsziekten die de darm aantasten.
Het is bekend dat de darmbacteriën een cruciale rol spelen om ons gezond te houden. Onderzoek heeft aangetoond dat de triljoenen vriendelijke micro-organismen die door ons lef worden gehost, ons slank, jong en gezond kunnen houden - zowel in lichaam als geest.
Maar hoe doen darmbacteriën dat? Een antwoord betreft het immuunsysteem. Verschillende onderzoeken hebben de complexe relatie tussen darmbacteriën en immuniteit langzaamaan ontrafeld. Ze suggereren dat de interacties tussen de darm van de gastheer en de bacteriën die onze darmen koloniseren, helpen bepalen hoe ons lichaam reageert op ziekten.
Wetenschappers weten al enige tijd dat het microbioom helpt bij het reguleren van immuunresponsen. Veel van de gedetailleerde mechanismen achter deze interactie bleven echter onbekend. Hoe zorgt het immuunsysteem van het lichaam - dat is ontworpen om ons tegen ziekteverwekkers te beschermen - bijvoorbeeld precies ervoor dat deze vriendelijke bacteriën 'gelukkig' in onze darmen leven?
Nieuw onderzoek heeft mogelijk een antwoord gevonden: vitamine A. Een team van wetenschappers, geleid door Shipra Vaishnava, een assistent-professor moleculaire microbiologie en immunologie aan de Brown University in Providence, RI, ontdekte dat gematigde niveaus van vitamine A in de darm het immuunsysteem verhinderen. systeem niet overactief worden.
De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Immuniteit, kan aanzienlijke gevolgen hebben voor auto-immuunziekten, zoals de ziekte van Crohn.
Vitamine A houdt de immuunrespons onder controle
De darmmicrobiota bestaat uit meer dan 100 biljoen bacteriën, leggen de onderzoekers uit, die voornamelijk zijn onderverdeeld in de phyla Firmicutes en Bacteroidetes.
Met behulp van een muismodel van het microbioom ontdekten Vaishnava en team dat deze darmbacteriën de immuunreacties van hun gastheren reguleren door een eiwit aan te passen dat vitamine A in het maagdarmkanaal activeert.
Het eiwit wordt retinol dehydrogenase 7 (Rdh7) genoemd omdat het vitamine A omzet in retinoïnezuur, de actieve vorm van vitamine A.
Bovendien ontdekten de wetenschappers dat Firmicutes-bacteriën - meer specifiek bacteriën die deel uitmaken van de Clostridia-familie - de expressie van Rdh7 verlagen. Clostridia-bacteriën zorgen er ook voor dat de lever een verhoogde hoeveelheid vitamine A opslaat, ontdekten de wetenschappers.
Vaishnava en team hebben genetisch ontworpen muizen zonder Rdh7 in de cellen die hun darmen bekleedden. Deze knaagdieren hadden een tekort aan retinoïnezuur in hun darmweefsel, evenals minder immuuncellen die het zogenaamde IL-22-molecuul maken. IL-22 is een signaalmolecuul dat de antimicrobiële respons van het immuunsysteem stuurt.
De senior onderzoeker wijst er ook op dat andere elementen van het immuunsysteem - zoals immunoglobuline A-cellen en andere T-cellen - hetzelfde bleven nadat de muizen van Rdh7 waren uitgeput. Dit geeft aan dat Rdh7 slechts de sleutel is voor hoe het immuunsysteem reageert op bacteriën.
Nieuwe therapieën voor auto-immuunziekten
De wetenschappers leggen de impact van hun onderzoek uit. Ze zeggen dat het begrijpen van de interacties tussen de darmbacteriën en de immuunrespons licht kan werpen op nieuwe therapieën voor auto-immuunziekten, zoals inflammatoire darmaandoeningen.
"Veel van deze ziekten worden toegeschreven aan een verhoogde immuunrespons of immuunactivering, maar we hebben een nieuwe manier gevonden waarop bacteriën in onze darmen de immuunrespons kunnen temperen", zegt Vaishnava.
"Dit onderzoek kan van cruciaal belang zijn bij het bepalen van therapieën in het geval van auto-immuunziekten, zoals de ziekte van Crohn of andere inflammatoire darmaandoeningen, evenals vitamine A-tekort."
Shipra Vaishnava
"De rol van vitamine A bij ontstekingen is contextafhankelijk en is moeilijk uit elkaar te houden", voegt de onderzoeker eraan toe. In de toekomst zijn de wetenschappers van plan om te onderzoeken waarom Rdh7-onderdrukking van vitaal belang is voor de immuunrespons en hoe bacteriën Rdh7-genexpressie beheersen.
"Een verandering in de vitamine A-status en vitamine A-metabolische genen valt samen met inflammatoire darmaandoeningen, maar we weten niet of dit ontstekingen bevordert of niet. We hopen dat het toevoegen van onze bevinding - dat bacteriën kunnen reguleren hoe vitamine A in de darm wordt gemetaboliseerd of opgeslagen - kan helpen verduidelijken waarom het veld ziet wat het ziet. "
De onderzoeker benadrukt vervolgens de rol van voeding en darmbacteriën om ons immuunsysteem gezond te houden. "Zowel ons dieet als de bacteriën in onze darmen zijn kritisch verbonden bij het reguleren van hoe onze immuuncellen zich gedragen", zegt Vaishnava.
"Op moleculair niveau ontdekken wat die verbanden zijn, is belangrijk om erachter te komen hoe we voeding of bacteriën, of beide samen, kunnen gebruiken om een therapeutisch effect te hebben bij ontstekings- of infectieziekten."
