Imunitātes un zarnu baktēriju mijiedarbība ietekmē novecošanos
Nesenie pētījumi atklāja mehānismu, kas saista imūnsistēmu, zarnu baktērijas un novecošanos.
Imūnās sistēmas disfunkcija var izjaukt zarnu baktērijas tādā veidā, kas veicina ar novecošanos saistītas izmaiņas organismā, apgalvo Šveices École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) zinātnieki.
Mācību darbs žurnālā Imunitāte informācija par to, kā zinātnieki izmantoja ģenētiski izmainītas augļu mušas, lai izdarītu savus secinājumus.
Viņi ieviesa mušas imūnsistēmas disfunkciju, izslēdzot gēnu. Tas noveda pie zarnu baktēriju vai mikrobiotas nelīdzsvarotības, kas radīja pienskābes pārpalikumu.
Pienskābes pārpalikums radīja ķīmiskas vielas, ko sauc par reaktīvām skābekļa sugām, kas var sabojāt šūnas un ir saistītas ar novecošanās izmaiņām orgānos un audos.
Vecākais pētījuma autors Bruno Lemaitre, EPFL Globālā veselības institūta profesors, un viņa komanda norāda, ka zīdītājiem ir līdzīgs mehānisms.
"Mūsu pētījums," saka pirmais autors Igors Iatsenko, prof. Lemaitre pētniecības grupas zinātnieks, "identificē konkrētu mikrobiotas locekli un tā metabolītu, kas var ietekmēt novecošanu saimniekorganismā."
Nepieciešams saprast komensālo disbiozi
Gandrīz visu dzīvnieku zarnās dzīvo lielas baktēriju un citu mikroorganismu kolonijas, kuras kopā dēvē par komensālajiem mikrobiem.
Arvien vairāk pierādījumu liecina, ka komensālie mikrobi ietekmē imūnsistēmu un citas ķermeņa funkcijas un dzīvo līdzsvarā ar tām.
Šīs līdzsvarotās līdzāspastāvēšanas pārtraukšana ir pazīstama kā komensālā disbioze, un tā var notikt dažādu iemeslu dēļ, piemēram, slimības un zāļu lietošanas dēļ.
Pētījumos komensālā disbioze ir saistīta arī ar dažādām ar slimībām saistītām izmaiņām, kā arī īsāku dzīves ilgumu.
Tomēr šo attiecību bioloģiskais raksturs un mehānismi, kas tos saista, joprojām ir nedaudz neskaidri.
Komanda nolēma to sīkāk izpētīt, izmantojot augļu mušu, Drosophila melanogaster, kā to paraugorganismu. Zinātnieki bieži izmanto šo sugu, lai pētītu zarnu baktērijas un ģenētiku.
Komensālā disbioze saīsināja dzīves ilgumu
Iepriekšējā darbā Iatsenko bija identificējis gēnu, kas ļauj augļu mušu imūnsistēmai atklāt potenciāli kaitīgas svešas baktērijas un tām uzbrukt. Gēnu sauc par peptidoglikāna atpazīšanas proteīnu SD (PGRP-SD).
Jaunajai izmeklēšanai komanda, izslēdzot to, audzēja mutantu celmu ar augļu mušām ar novājinātu imunitāti PGRP-SD gēni.
Rezultāts bija tāds, ka imūno traucējumu mušas nedzīvoja tik ilgi, kamēr normālas mušas. Viņiem bija arī daudz lielāks baktērijas skaits Lactobacillus plantarum.
L. plantarum ir zarnu baktērija, kas ražo pienskābi. Zinātnieki konstatēja pienskābes pārpalikumu mušas ar novājinātu imunitāti, kā arī ar to saistīto reaktīvo skābekļa daudzumu palielināšanos.
Aktivizēšana PGRP-SD, no otras puses, “novērsa komensālo disbiozi” mušās un lika tām dzīvot ilgāk.
“Pienskābe, metabolīts, ko ražo baktērija Lactobacillus plantarum", Paskaidro prof. Lemaitre," ir iestrādāts un apstrādāts mušas zarnās, un tam ir blakusparādība, radot reaktīvas skābekļa sugas, kas veicina epitēlija bojājumus. "
Igors Iatsenko aicina veikt turpmākus pētījumus, lai uzzinātu vairāk par vielmaiņas mijiedarbību starp komensālajām baktērijām un ķermeni novecošanas laikā.
"Noteikti ir vēl daudz šādu piemēru […]."
Igors Iatsenko
