По данным исследования во главе с сотрудниками школы медицины Икан на горе Синай, опубликованного онлайн в журнале Journal of Experimental Medicine, микробиота, представленная триллионами сосуществующих в организме бактерий, регулирует способность дендритных клеток легких генерировать иммунный ответ.
«Полученные нами результаты демонстрируют четкую роль бактерий в модуляции иммунного ответа в легких, долгое время считавшихся «стерильным» местом»», – говорит Saurabh Mehandru, доктор медицинских наук, адъюнкт-профессор школы медицины Икан на горе Синай. «Это создает основу для изучения других аспектов иммунных функций легких, которые могут быть связаны с микробиотой, а также может помочь улучшить назальные вакцины, применяемые для защиты от инфекций легких и других органов».
Бактериальных клеток в организме человека содержится приблизительно в десять раз больше, чем самих клеток человека. Совсем недавно стало известно, что условно-патогенные бактерии существуют во взаимовыгодных, симбиотических отношениях с организмом человека, помогая ему в выполнении разнообразных функций. В то время как большинство предыдущих исследований были направлены на изучение, каким образом бактерии принимают участие в формировании и поддержании иммунной защиты в кишечнике, в настоящее время становится понятным, что для других систем организма условно-патогенные бактерии также играют существенную положительную роль.
Для защиты от инфекций, аллергии и рака иммунная система вырабатывает сложный комплекс белков и других химических веществ. Одними из таких белков являются иммуноглобулины, или антитела, которые синтезируются специализированными клетками, называемыми В-клетки. Иммуноглобулин А (IgA) является основным антителом слизистых. Крупнейшие слизистые расположены в кишечнике и легких. Для этих органов показана защитная функция IgA против инфекций. Также появляются данные, что IgA может участвовать в подавлении аллергического процесса в данных органах.
Для изучения синтеза IgA в легких исследователи использовали мышиные модели. Были выделены дендритные клетки, которые культивировались с продуцирующими антитела В-клетками. В результате переключения синтеза иммуноглобулинов на класс A спустя 4-5 дней от начала культивации В-клетки начали синтезировать IgA. К удивлению исследователей, было обнаружено, что синтез IgA был значительно нарушен, когда для культивирования использовались дендритные клетки легких мышей, «свободных от микробов» или получавших антибиотики. А когда «свободных от микробов» мышей кормили липополисахаридом (компонентом клеточной стенки бактерий), дендритные клетки легких снова начинали «помогать» В-клеткам синтезировать IgA.
Беспорядочное применение антибиотиков в клинической практике, а также в производстве пищевых продуктов в западных странах привело к изменению бактериального состава нашего организма и развитию дисбиоза (микробного дисбаланса), что совпало с резким увеличением распространенности таких заболеваний, как астма и пищевая аллергия. Благодаря данному исследованию, была показана ключевая связь между применением антибиотиков, дисбиозом и уменьшением синтеза IgA в легких. Полученные ранее результаты, что низкие уровни IgA имеют отношение к развитию астмы и других аллергических заболеваний, формируют новый механизм для объяснения роста распространенности аллергических заболеваний в западной популяции.
Кроме того, исследователями было показано, что изменение микробиоты может оказывать серьезное влияние на эффективность вакцин, используемых для защиты слизистых от инфекций. Таким образом, данное исследование демонстрирует, как условно-патогенные бактерии могут влиять на важные аспекты иммунитета легких, изменяя восприимчивость организма к инфекциям и аллергическим заболеваниям.
Источник:
The Mount Sinai Hospital / Mount Sinai School of Medicine. «Commensal bacteria regulate immune cells in lungs to produce proteins for host defense». ScienceDaily, 5 January 2016.