Cercetătorii de la Universitatea Bath au prezentat o teorie provocatoare cu privire la modul în care microbiomul intestinal comunică cu sistemul imunitar, studiind rolul dezechilibrului acestuia în apariția colitei ulcerative (CU) și a bolii Crohn.
Echipa consideră că producția de acizi grași cu lanț scurt și de acizi biliari secundari de către microbiom influențează producția de glicoproteină P (P-gp), care permite intestinului să comunice cu sistemul imunitar prin peretele intestinal.
„Rezultatul acestei cercetări este că acum cunoaștem moleculele specifice produse de bacteriile microbiom care sunt legate de P-gp și, prin urmare, de un intestin sănătos”, explică Merran Dunford, membru al echipei de cercetare din Departamentul de Farmacie și Farmacologie.
„Aceste molecule lucrează împreună pentru a stimula producerea de P-gp și pentru a crește eliberarea de molecule endocanabinoid, care suprima inflamația intestinală.“
Împreună cu colegii de la Facultatea de Medicină Chan de la Universitatea din Massachusetts, echipa a început o serie de studii in vitro și in vivo folosind testările pe șoareci, precum și analize de eșantion de subiecți umani.
Modelele in vivo s-au concentrat pe perturbări ale microbiotei care includ tratamentul cu antibiotice și stratificarea, precum și reconstituirea microbiomului la șoarecii sănătoși.
Echipa de cercetare a efectuat, de asemenea, secvențierea metagenomică pentru a identifica comunitatea bacteriană necesară și suficientă pentru inducerea P-gp in vivo .
În plus, prin abordări reducționiste, echipa a reușit să demonstreze că acizii grași cu lanț scurt și acizii biliari secundari au acționat pentru a induce funcționalitatea P-gp in vitro .
În plus, prin colectarea de probe intestinale de la o cohortă de pacienți suferind de colită ulcerativă, echipa a găsit o expresie și o funcție redusă a P-gp prin comparație cu subiecții de control sănătoși.
„Am identificat un „nucleu funcțional” al microbiomului comunității intestinale, în special genuri din clasele Clostridia și Bacilli, și acest nucleu este necesar și suficient pentru inducerea P-gp în epiteliul intestinal la șoarece” , se arată în lucrare.
Potential pentru tratamente viitoare
„La pacienții care suferă de colită ulcerativă, descoperim expresia P-gp diminuat cuplat cu reducerea de endocanabinoide anti-inflamatorii epiteliale derivate și conținut luminal (de exemplu, microbi sau metaboliții acestora , cu o capacitate redusă de a induce exprimarea P-gp.
„Aceste studii identifică o legătură între mecanismul microbiotei comensale în conducerea expresiei P-gp funcțional, care este critic pentru menținerea homeostaziei intestinale prin suprimarea transmigrației neutrofile.“
Cercetarea se bazează pe studiile anterioare ale echipei care au arătat cum calea antiinflamatoare P-gp este echilibrată în mod constant cu un proces proinflamator. În bolile inflamatorii, acest echilibru este prost gestionat.
În timp ce tratamentele actuale pot reduce inflamația și simptomele, nu există nimic disponibil astăzi pentru a trata cauza bolii.
Potențialele tratamente viitoare ar putea include „livrarea” unor bacterii sau produse bacteriene specifice în intestinul unei persoane sau modificări ale dietei care ar sprijini un microbiom pentru a promova sau susțineproducția de P-gp în intestin, protejând astfel împotriva inflamației nedorite.
Mai mult studiu
„Suntem încântați să aflăm nu numai că există o legătură între microbiomul intestinal și reglarea P-gp în intestin, dar că două clase de molecule microbiene lucrează împreună pentru a declanșa producția P-gp”, explică Sage Foley. membru al echipei de studiu, care are sediul la Universitatea din Massachusetts Chan Medical School.
„Aceasta evidențiază importanța unei comunități microbiene funcționale de bază pentru a avea un impact maxim asupra organismului uman.
„Deși chiar și în interiorul unui individ abundența relativă a microbilor poate fluctua, începem să înțelegem importanța hrănirii comunității microbiene în ansamblu”, adaugă Foley, doctorand în cadrul programului de imunologie și microbiologie la Universitatea Bath. „Deși există încă multe de explorat, putem spune că acest lucru poate fi posibil prin modificarea dietei sau prin livrarea de grupuri de microbi.“
Ruth Wakeman, director de servicii, advocacy și dovezi la Crohns & Colitis UK, a salutat cercetările care ajută la creșterea înțelegerii modului în care factorii de mediu, dieta și microorganismele intestinale pot influența afecțiuni precum boala Crohn și colita.
„Sperăm că astfel de cercetări vor duce la metode noi și îmbunătățite de gestionare a condițiilor microbiomului în viitor” , adaugă ea.
Sursa: Microbiome, publicat online: doi: 10.1186 / s40168-021-01137-3, „Reglarea P-glicoproteina în microbiomul intestinal în epiteliul intestinal în menținerea homeostaziei.“, autori: Sage Foley et al.
