Взаимодействието на чревния микробиом и имунната система: основни механизми

Развитието на имунната система и ефективността на имунния отговор върви ръка за ръка с развитието и композицията на чревната микробиота. Разбирането на тази взаимовръзка се е разширило значително като се изследват отделните бактериални щамове, консорциумът от щамове, специфичните микробно-експресирани гени и произведените от микробите метаболити и ефектът им върху чревната хомеостаза и локалния и системен имунитет. Както е известно, повечето от човешката микробиота се намира в червата, също така там е локализирана 70-80% от активността на имунната система на тялото. Взаимовръзката между двете е симбиотична, тъй като те са еволюирали заедно, за да осигурят предпазване на тялото и елиминиране на патогените, с които влиза в контакт.

Чревният микробиом е в тясна връзка с локалния вроден имунен отговор, но по определени механизми повлиява/модулира вродения и адаптивния системен имунитет (на отдалечени места в тялото – например белия дроб). Тази динамична взаимовръзка се осъществява чрез различни специални механизми. Специфични сигнално-молекулни пътища биват организирани и зависят от оптималните здрави микробни популации. Чревните епителни клетки секретират антимикробни пептиди, които са ефекторни молекули на вродения имунитет с бактерицидни, противовъзпалителни и анти-ендотоксични свойства. Антимикробните пептиди са есенциални компоненти на защитата от вродения имунитет и работят като ограничават взаимодействието на патогените с епитела. Тяхната експресия може да се подтисне от определени патогени и се подобри от присъствието на специфични микроорганизми – така композицията на микробиотата е ключова в оформянето на вродения имунен отговор. Друг механизъм по-който микробиотата управлява имунния отговор е чрез формирането на метаболити произведени от чревния микробиом от хранителни компоненти, продукти на домакина и други микробни метаболити. Метаболити като късоверижните мастни киселини (КВМК), метаболити на триптофана и деривати на жлъчните киселини, притежават имунопротективни способности. КВМК в последното десетилетие са на фокус в биомедицинските изследвания и все повече се доказва голямата им роля за поддържане на добро здраве.

Все по-признато е, че чревния микробиом, освен че регулира локалната мукозна имунна система, също засяга вродените и адаптивно клетъчно-медиирани системни имунни отговори, чрез разнообразие от механизми. Един механизъм включва освобождаването на микробни разтворими продукти, които се преместват в циркулацията и повлияват активацията на имунните клетки в периферията.

Действително, резидентните имунни клетки в органите, отдалечени от червата, могат директно да усетят циркулиращите произлизащи от микробите фактори и липсата на произлизащите от микробиотата сигнални молекули водят до промяна в имунната функция, която води до податливост към системни инфекции. 

Проведено е изследване позволяващо да се сравни ефекта на бактериалните родове и имуномодулиращи лекарства, разкриващо значително влияние на чревната микробиота върху динамиката на системните имунни клетки. Този анализ установява ясно връзката между чревната микробиота и човешката имунна система, с приложения за модулиране на имунитета чрез модулиране на микробиома.

Науката доказва множество начини, по-които да възстановим и да балансираме чревния ни микробиом, за да се оптимизира симбиотичната му взаимовръзка с имунната система и за да се подобри защитата ни от болести. В статиите на Zenter ще бъдат отразени тези начини, които включват определени начини на хранене и суплементация, фитотерапия и физическа активност. Здравословен начин на живот. Все повече става ясно, че ако микробите в червата ни живеят в балансирана, здрава общност, това определя и нашето по-добро здраве.

Източници:

  1. Wiertsema SP, van Bergenhenegouwen J, Garssen J, Knippels LMJ. The Interplay between the Gut Microbiome and the Immune System in the Context of Infectious Diseases throughout Life and the Role of Nutrition in Optimizing Treatment Strategies. Nutrients. 2021 Mar 9;13(3):886. doi: 10.3390/nu13030886. PMID: 33803407; PMCID: PMC8001875.
  2. 37. Blander J.M., Longman R.S., Iliev I.D., Sonnenberg G.F., Artis D. Regulation of inflammation by microbiota interactions with the host. Nat. Immunol. 2017;18:851–860. doi: 10.1038/ni.3780. 
  3. Schluter J, Peled JU, Taylor BP, Markey KA, Smith M, Taur Y, Niehus R, Staffas A, Dai A, Fontana E, Amoretti LA, Wright RJ, Morjaria S, Fenelus M, Pessin MS, Chao NJ, Lew M, Bohannon L, Bush A, Sung AD, Hohl TM, Perales MA, van den Brink MRM, Xavier JB. The gut microbiota is associated with immune cell dynamics in humans. Nature. 2020 Dec;588(7837):303-307. doi: 10.1038/s41586-020-2971-8. Epub 2020 Nov 25. PMID: 33239790; PMCID: PMC7725892.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *