Max Delbrück centro Eksperimentinių ir klinikinių tyrimų centro ir Charité-Universitätsmedizin Berlin (ECRC) mokslininkai nustatė, kad skirtingose pelių virškinimo trakto anatominėse dalyse yra skirtingos sudėties mikrobų bendruomenės. Be to, specifinė mikrobiotos sudėtis gali turėti įtakos imuninių ląstelių tipui ir gausai bet kuriame konkrečiame regione.
Tyrimas, kuris buvo paskelbtas m Žarnyno mikrobaivaizduoja sudėtingą erdvinę imuninių ląstelių ir mikrobų bendruomenių struktūrą, suteikdama įrankį žarnyno mikrobų ir uždegiminių ligų sąveikai tirti.
Ankstesni tyrimai užsiminė apie „karštųjų taškų“ egzistavimą GI trakte, kur specifinės imuninės ląstelės ir mikrobai gali sąveikauti intensyviau. Tačiau niekas sistemingai to netyrė visame žarnyne, sako dr. Hendrikas Bartolomaeusas iš daktaro Nicola Wilck imuninės ir mikrobinės dinamikos širdies ligų laboratorijoje ir tyrimo autorius. „Mus paskatino paprastas klausimas: kaip imuninės ląstelės organizuojamos žarnyne ir kaip mikrobiomas veikia šią organizaciją?
Mikrobų bendruomenės formuoja imuninę sistemą
Tyrėjai palygino pelių, kuriose nėra mikrobų, virškinimo traktą su įprastomis kolonizuotomis pelėmis, išskaidydami jų žarnas į segmentus ir išskirdami mikrobinę DNR. Jie naudojo metagenominę seką, kad nustatytų visas esamas bakterijų rūšis. Tuo pačiu metu jie išskyrė imunines ląsteles iš segmentų ir analizavo jas naudodami srauto citometriją, dažniausiai naudojamą metodą, skirtą nustatyti ir kiekybiškai įvertinti skirtingus imuninių ląstelių tipus, pagrįstus specifiniais ląstelių žymenimis.
Jie nustatė, kad ne tik mikrobų bendruomenės įprastinių pelių virškinimo trakte skiriasi priklausomai nuo vietos. Tačiau tai taip pat reikšmingai paveikė žarnyne esančių imuninių ląstelių pasiskirstymą ir tipą. Pavyzdžiui, adaptyvios imuninės ląstelės, kurios įgyjamos po antigenų – svetimų medžiagų, sukeliančių imuninį atsaką, poveikio – buvo ryškesnės apatinėse žarnyno dalyse, o įgimtos imuninės ląstelės buvo gausesnės viršutiniuose segmentuose. Šis modelis buvo labai sutrikęs pelėms be bakterijų, kurių žarnyne trūksta bakterijų antigenų.
Harithaa Anandakumar, Ph.D. studentas ir pagrindinis tyrimo autorius, tada imunines ląsteles suskirstė į kategorijas pagal tai, ar jų buvimui ir gausai įtakos turi tik vieta, sąveika su toje vietoje esančia mikrobiota, ar abu. Tada ji sukūrė programėlę, kuri apibendrina informaciją.
Ji sakė: „Sukūrėme programą, kad kiekvienas, kuris domisi tam tikro tipo imuninėmis ląstelėmis, galėtų ją apžiūrėti ir sužinoti, kur žarnyne jų yra daugiausia ir ar tam įtakos turi mikrobiomas, vieta ar abiejų sąveika“.
Tokių išteklių trūko, sako Wilckas, kuris taip pat yra Charité nefrologijos ir medicininės intensyviosios terapijos skyriaus specialistas. Dabar jį gali naudoti bet kuris mokslininkas, dirbantis su pelių modeliais. Jo paties laboratorija tiria, kaip imuninės ląstelės keliauja iš žarnyno į audinius ir organus įvairiuose pelių ligos modeliuose.
„Dabar galime panaudoti šį šaltinį tirdami, ar imuninės ląstelės, kurias randame organuose, pažeistuose hipertenzijos ar inkstų ligos, yra iš žarnyno“, – sakė jis.