Dele:
Intestinal microbiota Hvordan beskytter tarmflora oss mennesker mot infeksjoner?
Funksjonen av tarmfloraen har lenge vært undervurdert og bare de siste årene betydningen av tarmen bakterieflora i forsvaret mot patogener blir forsterket flyttet tilbake til fokus på vitenskap. Forskere ved Helmholtz Centre for infeksjon forskning (HZI) har nå sammen med eksperter fra Yale University (USA), Hannover Medical School (MHH) og TWINCORE sentrum undersøker forholdet mellom ulike sammensetninger av tarmfloraen og følsomhet for Salmonella infeksjoner.
Interaksjonene mellom tarmmikrobiota, immunsystem og patogener har forblitt stort sett uutforsket så langt. I musemodellene var forskerne nå i stand til å oppdage grunnleggende mekanismer i tarmfloraen i forsvaret mot Salmonella. Sammensetningen av tarmfloraen har derfor en betydelig innflytelse på følsomheten for Salmonella-infeksjoner. Forskerne har publisert sine funn i journalen "Cell Host & Microbe".
Sammensetningen av tarmfloraen har en signifikant innflytelse på følsomheten overfor Salmonella-infeksjoner. (Bilde: Alex / fotolia.com) Milliarder mikroorganismer koloniserer kroppen vår
Menneskekroppen er kolonisert av milliarder av mikroorganismer, med sammensetningen av den såkalte mikrobiotaen, totaliteten av mikroorganismer som koloniserer menneskets tarmer, varierer mye mellom individer. Ifølge forskerne er "i tillegg til genetiske faktorer, miljøfaktorer - som ernæring - årsaker til dette mangfoldet." Den forskjellige sammensetningen av mikrobiota har også vært knyttet i noen år til de ulike følsomhetene hos mennesker for tarminfeksjoner.
Betydelig innvirkning på risikoen for tarmsykdom
"Mikrobiota har blitt et stadig viktigere aspekt ved forskning på tarmsykdommer de siste årene," understreker Dr. med. Till Strowig, leder av HZI Junior Research Group Microbial Immunoregulation. Dermed vil patogener bekjempes på flere måter. På den ene siden bakterieflora konkurrere med patogener for næringsstoffer, og hindrer således kolonisering av verten, på den annen side den beskyttelse mot patogener kan også gjøres indirekte gjennom innføring av en beskyttende immunrespons hos verten.
Følsomhet overfor salmonellainfeksjon ble undersøkt
I denne studien er forskerne nå spørsmålet fulgt, "hvor den mikrobiomer påvirker beskyttelse mot infeksjon med Salmonella." De infiserte genetisk identiske musestammer som avvek bare i sammensetningen av bakterieflora, med salmonella og dokumentert i løpet infeksjonen, vekttapet samt overlevelse av musene. På slutten av forsøkene var forskerne i stand til å bestemme den mest sensitive muselinjen, så vel som den mest motstandsdyktige muselinjen. På denne måten, er det de sakkyndige klart å identifisere bakterier av bakterieflora, som er involvert i beskyttelse mot salmonellainfeksjon, meldingen av HZI.
Beskyttende bakterier identifisert
Med den nyeste high-throughput-sekvensering, forskerne undersøkte de spesifikke forskjeller i de mikrobielle fellesskap av de muselinjer, de la merke til at spesielt antallet av visse familier av bakterier (Prevotallaceae og Verrucomicrobiaceae) i den resistente musestamme var betydelig høyere enn i den sensitive mus linje. Basert på dette funn, ble noen av disse bakterielle stammer transplantert inn i mus følsomme "Musene viste da en betydelig økt beskyttelse mot salmonella", sier det HIZ. Forsøket bekrefter at "bakteriens sammensetning av tarmmikrobiota spiller en viktig rolle i beskyttelsen mot Salmonella-infeksjoner", Dr. Strowig. I tillegg var det vellykket å identifisere de beskyttende bakteriefamiliene.
Produksjon av cytokin interferon-gamma økes
Forskerne var også i stand til å dechifisere hvordan beskyttelsesmekanismen virker av bakteriene. Tidligere studier har allerede rapportert at i immunresponsen mot salmonella dannes antimikrobielle og cytokiner (proteiner som påvirker vekst og funksjon av målceller) i et tidlig stadium av immunresponsen. I dagens eksperimenter ble det funnet en økt produksjon av cytokininterferon-gamma (IFNγ) i musene i nærvær av de beskyttende bakteriefamiliene. Dette proteinet spiller en kritisk rolle i initiering av immunresponser mot bakterielle patogener. Når IFNγ-produksjonen i dyrene ble slått av, kunne ikke økt beskyttelse produseres selv ved tilsetning av den beskyttende bakterielle cocktailen, ifølge Strowig.
Beskyttelse også i tarmslimhinnen
Overraskende ble det salmonella kjempet ikke bare i tarmen innvendig. Men i tilfellet i kroppen motsto patogener i vevet av tarmslimhinnen fra, hvor Salmonella skal trenge inn til infeksjon, forskerne rapporten. Den største overraskelsen i dagens studieresultat er ikke at "det er en sammenheng mellom sammensetningen av tarmmikrobiota og sykdomsforløpet, men mekanismen bak den," dr. Strowig. I ytterligere studier for å finne nå, noe som er viktig for responsen av immunsystemet av tarmslimhinnen av de to immuncelletyper (T-celler eller naturlige lymfocytter). (Fp)