Связь иммунитета и уровня витамина А с кишечным микробиомом

 Все знают о пользе бактерий, обитающих в кишечнике. Например, они выполняют такие функции как:

• расщепление пищевых волокон;
• выработка витаминов K и B7.

Последнее исследование раскрыло новую полезную роль микробиома. Команда исследователей из Университета Брауна установила, что кишечный микробиом способен регулировать иммунную систему своего хозяина.

В чем заключается влияние микробиома на иммунную систему?

Бактерии регулируют количество витамина А, имеющего связь с уровнем иммунного ответа, возникающего в тканях кишечника. Нарушение иммунных реакций часто лежит в основе таких заболеваний как болезнь Крона. Кроме того, нарушение здорового микробиома является одной из причин дефицита витамина А.

Микробиомы мышей и людей

Микробиом это экосистема, состоящая из 100 триллионов бактерий, приспособившихся к жизни в особых условиях кишечника. В здоровом микробиоме, как и в здоровом лесу, сосуществуют множество видов, способных дать дружный отпор в случае вторжения к ним чужеродных организмов.

Большая часть кишечного микробиома составляют Firmicutes и Bacteroidetes. Эти бактерии настраивают уровни белка, ответственного за превращение витамина А в его активную форму в желудочно-кишечном тракте хозяев.

Например бактерии Firmicutes, особенно представители класса Clostridia, снижают в клетках, выстилающих кишечник экспрессию белка ретинолдегидрогеназа 7 (Rdh7). Этот белок превращает пищевой витамин А в его активную форму - ретиноевую кислоту. Также было установлено, что Clostridia способствуют увеличению запаса витамина А в печени.

Исследования генетически модифицированных мышей, не имеющих Rdh7 показали:

• недостаток ретиноевой кислоты в кишечной ткани;
• недостаток иммунных клеток, вырабатывавших IL-22, важный фактор, координирующий антимикробный ответ против кишечных бактерий;
• нормальный уровень иммуноглобулина А и Т-клеток.

Механизм подавления Rdh7 пока не изучен. Известно, что бактерии Clostridia производят короткоцепочечные жирные кислоты, изменяющие экспрессию генов хозяина. Планируется изучить, как бактерии регулируют экспрессию Rdh7 и синтез короткоцепочечных жирных кислот.

Понимание того, как бактерии регулируют реакцию иммунной системы, важно не только для раскрытия механизма таких расстройств, как болезнь Крона, но и решения проблемы дефицита витамина А.

По данным ВОЗ, дефицит витамина А поражает примерно треть детей в возрасте до пяти лет, ослабляя их иммунную систему и увеличивая риск инфекционных заболеваний. Добавки с витамином А не всегда имеют положительный эффект.

Для полноценного поглощения и хранения витамина А у детей должен быть здоровый микробиом. Диета и бактерии способны регулировать работу иммунных клеток в нашем кишечнике. Выяснение природы этих связей на молекулярном уровне поможет научиться с помощью диеты и регуляции микробиома получать терапевтический эффект при воспалительных и инфекционных заболеваниях.