محققان در یک مطالعه جدید نقش ویتامین A را در تنظیم سیستم ایمنی موش ها بررسی کردند. یافته های آن ها می تواند به توسعه درمان های مربوط به بیماری های خود ایمنی، التهابی و همچنین کمبود ویتامین A کمک کند. و اما هم اکنون تنظیم سیستم ایمنی با استفاده از میکروبیوم روده موضوع اصلی این تحقیقات بوده که در این مقاله به بررسی آن می‌پردازیم.
حالا داستان چیه؟
دانشمندان مدت هاست می‌دانند که باکتری های روده که به آنها میکروبیوم نیز می گویند، عملکرد های مفیدی را برای میزبان خود انجام می دهند. میکروبیوم های روده در شکستن فیبر غذایی در فرآیند گوارش و ساخت ویتامین‌های K و B7 تاثیر دارد.
یک مطالعه جدید نقش مفید دیگر میکروبیوم های روده را نشان می دهد. تیمی از محققان دانشگاه براون دریافتند که میکروبیوم روده در موش ها، باعث تنظیم سیستم ایمنی می شود. به جای این که سیستم دفاعی میزبان به این باکتری‌های مفید حمله کند، باکتری ها می‌توانند به طور مسالمت آمیز با سیستم ایمنی همزیستی کنند.
تعاملات بین میکروبیوم انسان و میزبان آن ها
شیپرا وایشناوا، استادیار میکروبیولوژی مولکولی و ایمونولوژی در دانشگاه براون است. او گفت: «این دیدگاه ممکن است برای درک و درمان بیماری های خودایمنی و التهابی مهم و قابل استفاده باشد. بسیاری از این بیماری ها به دلیل افزایش پاسخ ایمنی یا فعال شدن سیستم ایمنی ایجاد میشوند. اما ما مشاهده کردیم که باکتری های موجود در روده می توانند پاسخ ایمنی را تضعیف کنند.»
این تحقیق می‌تواند در درمان بیماری های خود ایمنی مانند بیماری کرون یا بیماری های التهابی روده و همچنین کمبود ویتامین A، حیاتی باشد. این مطالعه در 18 دسامبر 2021، در مجله Immunity منتشر شد.
میکروبیوم های موش و انسان
میکروبیوم روده اکوسیستمی است که از 100 تریلیون باکتری تشکیل شده است که برای زندگی در شرایط خاص روده تکامل یافتند. بیشتر این باکتری ها نه تنها به میزبان خود آسیب نمی رسانند، بلکه مفید هم هستند. یک میکروبیوم سالم، دارای گونه های زیادی است که می توانند باکتری های عامل بیماری یا گونه های مهاجم را دفع کنند.
هم در انسان و هم در موش، phyla Firmicutes و Bacteroidetes اکثریت جامعه میکروبی روده را تشکیل می دهند. باکتری های روده سطح پروتئینی را که مسئول تبدیل ویتامین A به شکل فعال آن در دستگاه گوارش میزبان است، تنظیم می‌کنند.
تیم تحقیقاتی دریافتند که باکتری Firmicutes، به ویژه راسته ی Clostridia، بیان یک پروتئین را در سلول های پوشاننده ی روده ها کاهش می دهند. وایشناوا گفت که پروتئین رتینول دهیدروژناز 7 (7Rdh)، ویتامین A رژیم غذایی را به شکل فعال آن، رتینوئیک اسید، تبدیل می کند. باکتری کلستریدیا هم در موش ها و هم در انسان ها، باعث افزایش ذخیره ویتامین A در کبد می شود.
روش کار میکروبیوم با سیستم ایمنی
باکتری سطح شکل فعال ویتامین A را در روده تعدیل می کند و از میکروبیوم در برابر پاسخ ایمنی بیش فعال محافظت می کند. موش های دستکاری شده ی مهندسی ژنتیک، تا زمانی که 7Rdh در روده خود نداشته باشند، اسید رتینوئیک کمتری در بافت روده دارند. به طور خاص، در روده های موش های مهندسی شده سلول های ایمنی که IL22 تولید می کنند، به تعداد کمتری وجود داشتند. IL22، سیگنال سلولی مهمی است که پاسخ ضد میکروبی را علیه باکتری های روده هماهنگ می کند. وایشناوا گفت: «سایر اجزای سیستم ایمنی در موش های نرمال، سلول های دارای ایمونوگلوبولین A و دو نوع سلول T هستند. این اجزای سیستم ایمنی نشان می دهند Rdh7 برای تنظیم پاسخ ضد میکروبی ضروری است.»
محققان نمی دانند که دقیقا Rdh7 چگونه سرکوب می شود. باکتری Clostridia به تولید زنجیره های کوتاه اسید های چرب که بیان ژن میزبان را تغییر می دهد، شناخته می شود. وایشناوا گفت: «به عنوان گام بعدی در تحقیقات خود بررسی می کنیم که چگونه باکتری ها بیان Rdh7 را تنظیم می کنند.» آن ها از طریق بررسی اسید های چرب مختلف با زنجیره های کوتاه به این موضوع پی می برند.
محققان در تلاش هستند تا از طریق مهندسی ژنتیک، موش ها برای همیشه Rdh7 را در سلول های روده خود بیان کنند. آن ها می خواهند بدانند که این موضوع چگونه بر میکروبیوم موش تأثیر می گذارد. و آیا منجر به التهاب یا بیماری های خودایمنی برای موش ها می‌شود یا خیر؟ محققان همچنین اثرات افزایش ذخیره ویتامین A در کبد را به دلیل تنظیم باکتری Rdh7 بررسی خواهند کرد.
نتیجه ی این تحقیقات
درک تنظیم پاسخ های سیستم ایمنی توسط باکتری ها، می تواند در باز کردن کلید اختلالاتی مانند بیماری کرون مهم باشد.
وایشناوا گفت: «داده های مطالعات بالینی نشان می دهند که التهاب در روده نتیجه تعاملات مختل شده بین میزبان و میکروبیوم روده آن ها است.» او هم چنین گفت: «نقش ویتامین A در التهاب، وابسته به زمینه است و جدا کردن آن بسیار سخت است. تغییر در وضعیت ویتامین A و ژن های متابولیک ویتامین A همزمان با بیماری های التهابی روده است. اما نمی دانیم که آیا این باعث التهاب می شود یا نه. امیدواریم در آینده دریابیم که باکتری ها می توانند متابولیسم ویتامین A را در بدن تنظیم کنند یا خیر.» این نتایج هم چنین می تواند سرنخ هایی در مورد اهمیت میکروبیوم در رفع کمبود ویتامین A به ما دهند. مشکلی که به ویژه در آفریقا و آسیای جنوب شرقی شایع است.
کمک به سلامت انسان
بر اساس بیان سازمان جهانی بهداشت (WHO)، کمبود ویتامین A تقریباً بر یک سوم کودکان زیر پنج سال تأثیر می گذارد. کمبود ویتامین A سیستم ایمنی بدن را ضعیف می کند و خطر ابتلا به بیماری های عفونی را افزایش می دهد. WHO در 25 سال گذشته مکمل های ویتامین A را به کودکان در معرض خطر ارائه کرد. اما آن طور که انتظار می رفت موفقیت آمیز نبود. این مطالعه نشان می دهد که باکتری ها بخش بزرگی از جذب و ذخیره ویتامین A هستند. شاید کودکان باید ترکیب مناسبی از باکتری ها را در روده داشته باشند تا مکمل های ویتامین A بیشترین تاثیر را داشته باشند.
هر دو، رژیم غذایی و باکتری های موجود در روده ما، در تنظیم نحوه رفتار سلول های ایمنی بدن ما به طور جدی مرتبط هستند. چگونه می توانیم از رژیم غذایی یا باکتری ها یا هر دو با هم برای تأثیر درمانی در بیماری های التهابی یا عفونی استفاده کنیم؟ محققان برای درک این موضوع در حال کشف این پیوند ها در سطح مولکولی هستند.»
نیم نگاهی به کتاب نکات اضافه شده‌ی رویت ۲۰۲۱ و ابوالعباس ۲۰۲۲
علم ایمونولوژی به مطالعه سیستم ایمنی می پردازد و یکی از علوم بسیار با اهمیت در پزشکی و زیست شناسی است. این علم هم اکنون در دانشگاه های سراسر جهان تدریس می شود. از رفرنس های دانشگاهی ایمونولوژی میتوانیم از کتاب ایمونولوژی سلولی و مولکولی ابوالعباس و ایمونولوژی رویت نام ببریم.
ویرایش جدیدی از کتاب ایمونولوژی ابوالعباس در سال ۲۰۲۲ و از کتاب رویت در سال ۲۰۲۱ به چاپ رسید. برای دانشجویان کنکوری عزیز، تهیه و بررسی دوباره ی نسخه ی جدید کاری بسیار پرهزینه، زمان گیر و سخت می‌باشد. همچنین بررسی کتاب جهت یافتن نکات جدید از نظر زمانی و بار روانی در نزدیکی کنکور به صلاح داوطلبان گرامی نیست. به همین سبب، دپارتمان ایمونولوژی و پاتولوژی باشگاه علمی آسو با مدیریت استاد صفدریان عزیز، متولی ترجمه، تالیف و جمع آوری کتاب “نکات اضافه شده‌ی رویت ۲۰۲۱ و ابوالعباس ۲۰۲۲” شد که در آن به بررسی نکات جدید این دو رفرنس بپردازد. با مطالعه این کتاب دیگر نگرانی ای بابت نکات جدید نخواهید داشت و به راحتی میتوانید برای تمامی مطالب ایمونولوژی زمان خود را مدیریت کنید.برای مطالعه کتاب اینجا کلیک کنید.
منبع:
- Materials provided by Brown University. Note: Content may be edited for style and length.
Mayara Grizotte-Lake, Guo Zhong, Kellyanne Duncan, Jay Kirkwood, Namrata Iyer, Irina Smolenski, Nina Isoherranen, Shipra Vaishnava. Commensals Suppress Intestinal Epithelial Cell Retinoic Acid Synthesis to Regulate Interleukin-22 Activity and Prevent Microbial Dysbiosis. Immunity, 2018; 49 (6): 1103 DOI: 10.1016/j.immuni.2018.11.018
مترجم: مریم حیدری | ویراستار: نفیسه مظفری
