Toronto universiteto mokslininkų vadovaujama komanda atrado naują ryšio tarp žarnyno ir plaučių kelią.
Jų išvadose pabrėžiama, kaip mažai žinomas žarnyno mikrobiomo narys pertvarko plaučių imuninę aplinką, kad būtų naudingas ir žalingas kvėpavimo takų sveikatai.
„Tamūs žarnyno mikrobai, gyvenantys mūsų žarnyne, yra esminiai veikėjai, kontroliuojantys mūsų imuninę sistemą. Vis daugiau įrodymų rodo, kad šie komensalūs mikroorganizmai turi įtakos kitiems organams, pvz., plaučiams, smegenims, odai ar sąnariams“, – sako Arthur Mortha, imunologijos docentas. T’s Temerty medicinos fakulteto U.
Per pastaruosius dešimtmečius žarnyno mikrobų bendruomenės sudėties pokyčiai buvo susiję su įvairiais bruožais ir sąlygomis, įskaitant nutukimą, alergijas, vėžį ir psichinės sveikatos sutrikimus. Tačiau šiuose tyrimuose daugiausia dėmesio buvo skiriama bakterijoms, kurios sudaro didžiausią žarnyno bendruomenėje aptinkamų mikrobų dalį.
Naujame tyrime, paskelbtame šiandien žurnale LąstelėMortha ir jo kolegos sutelkė dėmesį į kitą mikroorganizmų kategoriją, vadinamą pirmuoniais. Šie mikrobai taip pat yra vienaląsčiai, kaip ir bakterijos, tačiau daug didesnio dydžio ir sudėtingesnio kūno. Nors dauguma žinomų pirmuonių priskiriami parazitams, kelios mažiau žinomos rūšys gali gyventi simbiotiniuose santykiuose su savo gyvūnų šeimininkais.
„Mūsų tikslas buvo suprasti, kaip žarnyno pirmuonių rūšys veikia ligų baigtį ir bendrą mūsų sveikatą“, – sako Mortha, kuri taip pat yra Kanados gleivinės imunologijos tyrimų vadovė.
Projektui vadovavo Kyle’as Burrowsas, Mortos laboratorijos doktorantas, kuris 2025 m. pradžioje prisijungs prie Simono Fraserio universiteto kaip docentas.
Tyrimo metu mokslininkai pažvelgė į pirmuonį, vadinamą Tritrichomonas musculis arba T. mu, kuris nekenksmingai gyvena pelių žarnyne.
Jie nustatė, kad pelių, kolonizuotų su T. mu, plaučiuose buvo netikėtai daug specifinių imuninių ląstelių. Svarbu tai, kad mokslininkai parodė, kad kai kurios iš šių imuninių ląstelių atsirado iš žarnyno ir persikėlė į plaučius, kur jos tiksliai sureguliavo vietinę imuninę aplinką ir pakeitė rezultatus, susijusius su kvėpavimo takų ligomis ir infekcijomis.
Suaktyvindamas šių imuninių ląstelių gamybą ir migraciją iš žarnyno į plaučius, T. mu veikia kaip „žarnyno laidininkas, organizuojantis imuninę sistemą, kad apgyvendintų kitus kūno regionus“, – sako Mortha.
Viena iš pagrindinių tyrimo išvadų buvo ta, kad dėl T. mu sukeltų imuninių pokyčių plaučiuose pablogėjo alerginės astmos sukeltas kvėpavimo takų uždegimas, tačiau atrodė, kad jie turi apsauginį poveikį nuo kvėpavimo takų infekcijų.
Bendradarbiaudami su molekulinės genetikos profesoriumi Jun Liu, tyrėjai dirbo Toronto aukšto izoliavimo objekte, siekdami ištirti pakitusio imuninio kraštovaizdžio poveikį tuberkuliozei. Jie nustatė, kad didesnis imuninių ląstelių kiekis T. mu kolonizuotų pelių plaučiuose tarnavo kaip antimikrobinis skydas kvėpavimo takuose, padedantis sulaikyti tuberkuliozės infekcijas ir atitolinti jos plitimą į kitus organus.
Mortha pažymi, kad šie rezultatai atitinka tai, ką jo komanda anksčiau pastebėjo apie priešingą T. mu poveikį įvairiems pelių žarnyno sveikatos aspektams. „Šis pirmuonis labai stipriai veikia žarnyno trakto imuninę sistemą“, – sako jis. „Jis pablogina storosios žarnos vėžio vystymąsi ir uždegiminę žarnyno ligą, bet taip pat suteikia šeimininkui galimybę atlaikyti labai sunkias infekcijas.”
Mokslininkai taip pat analizavo sunkia astma sergančių žmonių skreplių mėginius. Jie ieškojo su žmonėmis susijusių pirmuonių genetinių parašų ir nustatė didesnį signalą sunkia astma sergančių pacientų mėginiuose, palyginti su pacientais, kuriems buvo ne astmos uždegiminė plaučių būklė, o tai rodo, kad jų stebėjimai su pelėmis taip pat gali būti svarbūs pacientams.
Mortha mano, kad šios išvados atveria duris naujiems astmos ir galimai kitų lėtinių uždegiminių ligų diagnostikos ir gydymo metodams.
Pavyzdžiui, specifinių pirmuonių buvimas gali būti naudojamas nuspėti, ar pacientas susirgs sunkia astma, ir gali informuoti, kurie vaistai jam geriausiai tinka, remiantis pirmuonių suaktyvintais imuniniais keliais.
„Ar galėtume užkirsti kelią astmos vystymuisi arba ją sulėtinti taikydami gydymą, kuris neapsiriboja plaučiais, o yra pritaikytas žarnyno traktui? – klausia jis.
Be plaučių, mokslininkai dabar atkreipia dėmesį į kitus organus, kuriuos taip pat gali moduliuoti žarnyno mikrobiomas, ir stebėti imuninių ląstelių kelionę iš žarnyno į šiuos organus.
„Imuninių ląstelių migracija iš vieno organo į kitą yra naujas būdas, kaip organai gali bendrauti vieni su kitais, ypač per žarnyne esančius mikrobus“, – sako Mortha.
„Tai keičia mūsų santykio su mūsų mikrobiomu suvokimą ir parodo, kad turėtume ne tik sutelkti dėmesį į bakterijas, bet ir įtraukti pirmuonius bei kitus apleistus mikrobus, kad galėtume geriau suprasti sveikatą ir ligas.