Kā zarnu imūnsistēma baro un aizsargā

Zīdītāju zarnas ļauj barības vielām nokļūt pārējā ķermenī, vienlaikus kavējot kaitīgāko baktēriju darbību. Jauns pētījums ar pelēm tagad atklāj, kā tas ir iespējams, liekot domāt par zāļu dizainu un piegādi.

Pētnieki ir pētījuši peles zarnas, lai uzzinātu vairāk par zarnu spēju gan barot, gan aizsargāt pret kaitīgām baktērijām.

Zīdītājiem, ieskaitot cilvēkus, gremošanas sistēmā ir divas zarnas - mazās un lielās. Šīs zarnas kopā veido kuņģa-zarnu trakta apakšējo daļu, un tām ir izšķiroša loma gremošanā un izvadīšanā.

Kuņģa-zarnu trakta apakšējā daļā daļēji sagremotais ēdiens no kuņģa tiek sadalīts barības vielās, kas pēc tam caur zarnu sienām nonāk asinīs, lai tās varētu sasniegt dažādus orgānus un ķermeņa daļas.

Tomēr tajā pašā laikā zarnu sienas neļauj lielākajai daļai kaitīgo aģentu iziet cauri asinīm un inficēt tās. Bet kā tas notiek? Uz šo jautājumu ir mēģinājuši atbildēt pētnieki no Rokfellera universitātes Ņujorkā, Ņujorkā, veicot iepriekšēju pētījumu ar pelēm.

Pētījums, kura atklājumi parādās žurnālā Daba - atklāj būtisku atšķirību zarnu imūnsistēmas struktūrā un organizācijā, kas ļauj noteiktām zarnu daļām izraisīt imūnreakciju pret patogēniem (kaitīgiem aģentiem) nekā citām daļām.

"No pirmā acu uzmetiena zarna šķiet vienmērīga," skaidro pētījuma autors Daniels Mucida.

"Bet mēs esam atraduši izsmalcinātu funkcionālu sistēmu, kas slēpjas zem virsmas, kas sakārtota pa segmentiem, lai ļautu dažādām imūnsistēmas funkcijām dažādās vietās."

Daniels Mucida

Jauni atklājumi un klīniskās sekas

Lai labāk izprastu, kā zarnas “pārbauda” kaitīgas baktērijas un lai tās turētu lāpā, pētnieki pētīja pelēm zarnu izvadošos limfmezglus. Šīs struktūras palīdz radīt imūnreakciju pret patogēniem, nodrošinot, ka tie neiziet cauri zarnu sienām.

Pētnieki izdarīja divus svarīgus atklājumus: pirmkārt, ka dažādiem zarnu limfmezgliem ir atšķirīga šūnu sastāvs, un, otrkārt, ka tie ir atkarīgi no tā, kur tie atrodas kuņģa-zarnu trakta apakšējā daļā.

Lai uzzinātu, kā dažādi limfmezgli reaģēja uz patogēniem, pētnieki ieviesa Salmonella enterica peles zarnās. To darot, viņi redzēja, ka daži limfmezgli, visticamāk, izveido imūnreakciju pret baktēriju nekā citi.

Konkrēti, resnās zarnas (resnās zarnas) limfmezgli reaģēja pret Salmonella, nodrošinot, ka tas nav inficējis pārējo sistēmu.

Turpretī limfmezgliem tievajās zarnās bija lielāka loma barības vielu absorbēšanā un to ievadīšanā asinīs.

Pētnieki paskaidro, ka šai atdalīšanai ir jēga: kad tievā zarnā ir absorbētas barības vielas, resnās zarnas limfmezgli var mērķēt un iznīcināt visus patogēnus.

Mucida un kolēģi arī norāda, ka, zinot, kura zarnu daļa spēj sasniegt visspēcīgāko imūnreakciju, pētnieki var palīdzēt izstrādāt labākas kuņģa-zarnu trakta slimību terapeitiskās stratēģijas.

Turklāt pašreizējās atklāsmes varētu pavērt ceļu perorālo vakcīnu efektivitātes uzlabošanai, kuras līdz šim nav spējušas radīt pietiekami spēcīgas imūnās atbildes.

Apsverot šī pētījuma secinājumus, tā autori uzskata, ka perorālās vakcīnas var būt neefektīvas, jo to aktīvās sastāvdaļas mijiedarbojas ar tievās zarnas imūnsistēmas elementiem, kuri nespēj radīt spēcīgu imūnreakciju.

"Teorētiski mērķēšana uz zarnu tālāko galu varētu būt efektīvāka, lai izraisītu nepieciešamo imūnreakciju," atzīmē Mucida, piebilstot, ka "ja mēs izmantojam pareizo zarnu reģionu, mēs varētu redzēt dažas vakcīnas, kas darbojas iepriekš ir izgāzušies. ”