Rezultatele celor două studii, ambele efectuate la șoareci, arată că acizii biliari promovează diferențierea și activitatea mai multor tipuri de celule T implicate în reglarea inflamației și legate de afecțiuni inflamatorii intestinale. De asemenea, ei dezvăluie că microbii intestinali sunt critici pentru transformarea acizilor biliari în molecule de semnalizare imunitară, notează Eurekalert. 

Lucrarea sugerează căi terapeutice posibile pentru modularea inflamației intestinale, un proces care stă la baza dezvoltării afecțiunilor autoimune, cum ar fi boala inflamatorie a intestinului, denumită în mod obișnuit IBD.

Primul studiu, condus de imunologul Jun Huh și publicat în 27 noiembrie, dezvăluie că acizii biliari își exercită efectul de modulare a imunității prin interacțiunea cu celulele imune din intestin. Odată ce acizii biliari părăsesc vezica biliară și își îndeplinesc îndatoririle de dizolvare a grăsimilor, își fac drumul în jos pe tractul digestiv, unde sunt modificați în molecule de reglare imună de bacteriile intestinale. Acizii biliari modificati activeaza apoi doua clase de celule imune: celule T reglatoare (Tregs) si celule T ajutatoare efectoare, in special Th17, fiecare responsabil pentru modularea raspunsului imun, fie prin limitarea sau promovarea inflamatiei.

În condiții normale, nivelurile de celule Th17 proinflamatorii și anti-inflamatorii Treg se echilibrează între ele, menținând un grad de protecție împotriva agenților patogeni, fără a provoca o inflamație prea dăunătoare a țesuturilor. Aceste celule joacă un rol cheie în contextul infecției intestinale. Celulele Th17 aprind inflamația pentru a potoli infecția, în timp ce Tregs frânează inflamația odată ce amenințarea a pierdut. Nerestricționată, activitatea Th17 poate duce, de asemenea, la inflamații aberante care promovează boala autoimună și dăunează intestinului.

În experimentele lor, cercetătorii au folosit celule T de șoarece nediferențiate, sau naive, și le-au expus diferiților metaboliți ai acidului biliar la un moment dat. Experimentele au arătat că două molecule separate de acid biliar au exercitat efecte diferite asupra celulelor T - o moleculă a promovat diferențierea Treg, în timp ce o altă moleculă a inhibat diferențierea celulelor Th17. Când cercetătorii au administrat fiecare moleculă șoarecilor, au observat că celulele Th17 și Treg ale animalelor au căzut și au crescut, în consecință. În plus, cercetătorii au descoperit că cele două produse secundare ale acidului biliar sunt, de asemenea, prezente în scaunul uman, inclusiv scaunele persoanelor cu IBD - o constatare care sugerează că același mecanism este în joc la om.

„Descoperirile noastre identifică un mecanism de reglementare important în imunitatea intestinului, arătând că microbii din intestinele noastre pot modifica acizii biliari și îi pot transforma în regulatori ai inflamației", a spus Huh, profesor asistent de imunologie în Institutul Blavatnik de la HMS.

Dacă se afirmă în studii suplimentare, rezultatele pot informa dezvoltarea terapiei cu molecule mici care vizează celulele Treg și Th17 ca o modalitate de a controla inflamația și de a trata bolile autoimune care afectează intestinul.

Cel de-al doilea studiu, publicat pe 25 decembrie, în Nature și condus de Dennis Kasper, s-a concentrat pe un subset de celule T reglatoare inflamatorii, care apar în colon, ca rezultat al expunerii la microbii intestinali. În schimb, majoritatea celulelor imune au originea în timus.

Nivelurile scăzute de celule T reglatoare colonice (Treguri colonice) au fost legate de dezvoltarea unor afecțiuni autoimune, cum ar fi IBD și boala Crohn.

Experimentele lui Kasper demonstrează că microbii intestinali și dieta funcționează în concert pentru a modifica acizii biliari, care la rândul lor afectează nivelul Tregurilor colonice la șoareci. De asemenea, acestea arată că nivelurile scăzute de celule Treg induse de lipsa acizilor biliari sau deficiența de senzori de acid biliar face ca animalele să fie predispuse la dezvoltarea colitei inflamatorii - o condiție care imită IBD umană.

Pentru a testa ipoteza conform căreia bacteriile intestinale convertesc acizii biliari derivați din alimente produse ca răspuns la alimente în molecule de semnalizare imunitară, cercetătorii au redus genele care transformă acidul biliar în diferiți microbi intestinali și apoi au pus atât microbii modificați cât și nemodificați la șoareci special crescuți să aibă intestinele fără germeni. Animalele ale căror intestine au fost populate de microbi fără gene de transformare a acidului biliar au avut în mod notabil niveluri mai mici de celule Treg. Cercetătorii au hrănit apoi animale fie mese bogate în nutrienți, fie alimente minime.

Animalele cu populații normale de microbi în intestinele lor care primeau alimente minime au avut niveluri mai mici de Treguri colonice și niveluri mai mici de acid biliar decât șoarecii care mănâncă alimente bogate. Cu toate acestea, animalele cu intestine fără germeni care primesc hrană bogată au avut și un nivel scăzut de celule Treg - o constatare care arată că atât microbii intestinali, cât și acizii biliari obținuți din alimente sunt necesari pentru a modula nivelul celulelor imune.

Pentru a testa dacă acizii biliari sunt direct implicați în reglarea celulelor imune, cercetătorii au amestecat apoi diverse molecule de acid biliar cu apa potabilă a animalelor care au un nivel scăzut de celule Treg și diete minime. Câteva săptămâni mai târziu, aceste animale au avut o creștere a nivelului de celule Treg care limitează inflamația.

Într-o ultimă etapă, cercetătorii au dat trei grupuri de șoareci un compus care induce colită. Un grup a fost hrănit cu o dietă minimă, un alt grup a primit mese bogate în nutrienți și un al treilea grup a primit alimente minime și a băut apă suplimentată cu molecule de acid biliar. Așa cum era de așteptat, doar șoarecii alimentați cu diete minime care nu sunt suplimentate cu molecule de acid biliar au dezvoltat colită. Experimentul a confirmat faptul că acizii biliari joacă un rol esențial în reglarea Treg, inflamația intestinală și riscul de colită.

"Rezultatele noastre demonstrează o interacțiune elegantă cu trei căi între microbii intestinali, acizii biliari și sistemul imunitar", a spus Kasper, care este profesor de imunologie în Institutul Blavatnik de la HMS și William Ellery Channing, profesor de medicină la HMS și Brigham și Women Spital. „Important, munca noastră sugerează că este plauzibil să ne gândim la valorificarea anumitor bacterii intestinale ca o modalitate de a modula riscul bolii".

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News

Te-a ajutat acest articol?

Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.