Interactie tussen immuniteit en darmbacteriën beïnvloedt veroudering
Een mechanisme dat het immuunsysteem, darmbacteriën en veroudering met elkaar verbindt, is in recent onderzoek aan het licht gekomen.
Een disfunctie van het immuunsysteem kan darmbacteriën verstoren op een manier die verouderingsgerelateerde veranderingen in het lichaam bevordert, beweren wetenschappers van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Zwitserland.
Een studiepaper in het tijdschrift Immuniteit beschrijft hoe de wetenschappers genetisch gewijzigde fruitvliegjes gebruikten om tot hun conclusies te komen.
Ze introduceerden een disfunctie in het immuunsysteem van de vlieg door een gen uit te schakelen. Dit leidde tot een onbalans in de darmbacteriën, of microbiota, die een teveel aan melkzuur produceerden.
Het overtollige melkzuur genereerde chemicaliën, reactieve zuurstofsoorten genaamd, die cellen kunnen beschadigen en die verband houden met verouderingsgerelateerde veranderingen in organen en weefsels.
Senior studie auteur Bruno Lemaitre, een professor aan het Global Health Institute van EPFL, en zijn team suggereren dat zoogdieren een soortgelijk mechanisme hebben.
"Onze studie", zegt eerste auteur Igor Iatsenko, een wetenschapper in de onderzoeksgroep van prof. Lemaitre, "identificeert een specifiek microbiota-lid en zijn metaboliet die veroudering in het gastheerorganisme kunnen beïnvloeden."
Moet commensale dysbiose begrijpen
In de ingewanden van bijna alle dieren leven grote kolonies bacteriën en andere micro-organismen die gezamenlijk bekend staan als commensale microben.
Er zijn steeds meer aanwijzingen dat commensale microben het immuunsysteem en andere functies in het lichaam beïnvloeden en daarmee in evenwicht leven.
Verstoring van dit evenwichtige samenleven staat bekend als commensale dysbiose en kan verschillende oorzaken hebben, zoals ziekte en medicijngebruik.
Studies hebben ook commensale dysbiose in verband gebracht met verschillende ziektegerelateerde veranderingen en een kortere levensduur.
De biologische aard van deze relaties en de mechanismen die ze met elkaar verbinden, blijven echter enigszins onduidelijk.
Het team besloot dit verder te onderzoeken door gebruik te maken van de fruitvlieg, Drosophila melanogaster, als hun modelorganisme. Wetenschappers gebruiken deze soort vaak om darmbacteriën en genetica te bestuderen.
Commensale dysbiose verkorte levensduur
In eerder werk had Iatsenko een gen geïdentificeerd dat het immuunsysteem van fruitvliegen in staat stelt om potentieel schadelijke vreemde bacteriën op te sporen en aan te vallen. Het gen wordt peptidoglycaanherkenningseiwit SD genoemd (PGRP-SD).
Voor het nieuwe onderzoek kweekte het team een mutante stam van fruitvliegjes met verminderde immuunsysteem door hun uit te schakelen PGRP-SD genen.
Het resultaat was dat de immuun-aangetaste vliegen niet zo lang leefden als normale vliegen. Ze hadden ook veel hogere aantallen van de bacterie Lactobacillus plantarum.
L. plantarum is een darmbacterie die melkzuur produceert. De wetenschappers vonden een teveel aan melkzuur in de immuunverstoorde vliegen, samen met een bijbehorende toename van reactieve zuurstofsoorten.
Activeren PGRP-SD, aan de andere kant, "voorkwam commensale dysbiose" bij de vliegen en zorgde ervoor dat ze langer leefden.
“Melkzuur, een metaboliet die door de bacterie wordt aangemaakt Lactobacillus plantarum", Legt prof. Lemaitre uit," wordt opgenomen en verwerkt in de vliegendarm, met als neveneffect dat reactieve zuurstofsoorten worden geproduceerd die epitheliale schade bevorderen. "
Igor Iatsenko roept op tot verdere studies om meer te weten te komen over metabole interacties tussen commensale bacteriën en het lichaam tijdens veroudering.
"Er zijn zeker nog veel meer voorbeelden zoals deze [...]."
Igor Iatsenko
