Hệ thống miễn dịch và vi khuẩn đường ruột: Cách vitamin A 'giữ hòa bình'
Những phát hiện mới về vai trò của vitamin A trong việc làm trung gian mối quan hệ giữa vi khuẩn đường ruột và hệ thống miễn dịch có thể chứng minh “rất quan trọng” đối với việc đưa ra các liệu pháp mới cho các tình trạng tự miễn dịch, chẳng hạn như bệnh Crohn, viêm loét đại tràng và các bệnh viêm khác ảnh hưởng đến ruột.
Vi khuẩn đường ruột được biết là đóng một vai trò quan trọng trong việc giữ cho chúng ta khỏe mạnh. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàng nghìn tỷ vi sinh vật thân thiện được lưu trữ trong ruột của chúng ta có thể giúp chúng ta luôn gầy, trẻ và khỏe mạnh - cả về thể chất và tinh thần.
Nhưng làm thế nào để vi khuẩn đường ruột làm được điều này? Một câu trả lời liên quan đến hệ thống miễn dịch. Nhiều nghiên cứu khác nhau đã và đang từ từ làm sáng tỏ mối quan hệ phức tạp giữa vi khuẩn đường ruột và khả năng miễn dịch. Họ cho rằng sự tương tác giữa ruột của vật chủ và vi khuẩn cư trú trong ruột của chúng ta giúp kiểm soát cách cơ thể chúng ta phản ứng với bệnh tật.
Từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng hệ vi sinh vật giúp điều chỉnh các phản ứng miễn dịch. Tuy nhiên, nhiều cơ chế chi tiết đằng sau sự tương tác này vẫn chưa được biết. Ví dụ, làm thế nào chính xác hệ thống miễn dịch của cơ thể - được thiết kế để bảo vệ chúng ta chống lại các mầm bệnh - cho phép những vi khuẩn thân thiện này sống "hạnh phúc" trong ruột của chúng ta?
Nghiên cứu mới có thể đã tìm ra câu trả lời: vitamin A. Một nhóm các nhà khoa học, dẫn đầu bởi Shipra Vaishnava, trợ lý giáo sư vi sinh phân tử và miễn dịch học tại Đại học Brown ở Providence, RI, phát hiện ra rằng mức độ vừa phải của vitamin A trong ruột ngăn cản hệ miễn dịch. hệ thống từ trở nên hoạt động quá mức.
Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Khả năng miễn dịch, có thể có ý nghĩa đối với các rối loạn tự miễn dịch, chẳng hạn như bệnh Crohn.
Vitamin A giúp kiểm soát phản ứng miễn dịch
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng, hệ vi sinh vật đường ruột bao gồm hơn 100 nghìn tỷ vi khuẩn, chúng chủ yếu được chia thành các vi khuẩn phyla Firmicutes và Bacteroidetes.
Sử dụng mô hình chuột của hệ vi sinh vật, Vaishnava và nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng những vi khuẩn đường ruột này điều chỉnh phản ứng miễn dịch của vật chủ bằng cách điều chỉnh một loại protein kích hoạt vitamin A trong đường tiêu hóa.
Protein được gọi là retinol dehydrogenase 7 (Rdh7) vì nó biến đổi vitamin A thành axit retinoic, là dạng hoạt động của vitamin A.
Hơn nữa, các nhà khoa học phát hiện ra rằng vi khuẩn Firmicutes - cụ thể hơn là vi khuẩn thuộc họ Clostridia - làm giảm sự biểu hiện của Rdh7. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng vi khuẩn Clostridia cũng khiến gan dự trữ một lượng vitamin A tăng lên.
Vaishnava và nhóm nghiên cứu đã thiết kế di truyền những con chuột thiếu Rdh7 trong các tế bào lót ruột của chúng. Những loài gặm nhấm này có mức độ thiếu hụt axit retinoic trong mô ruột của chúng, cũng như ít tế bào miễn dịch tạo ra cái gọi là phân tử IL-22. IL-22 là một phân tử tín hiệu chỉ đạo phản ứng kháng khuẩn của hệ thống miễn dịch.
Nhà nghiên cứu cấp cao cũng chỉ ra rằng các yếu tố khác của hệ thống miễn dịch - chẳng hạn như tế bào immunoglobulin A và các tế bào T khác - vẫn giữ nguyên sau khi làm cạn kiệt Rdh7 của chuột. Điều này chỉ ra rằng Rdh7 chỉ là chìa khóa cho cách hệ thống miễn dịch phản ứng với vi khuẩn.
Liệu pháp mới cho các bệnh tự miễn dịch
Các nhà khoa học giải thích tác động của nghiên cứu của họ. Họ nói rằng hiểu được sự tương tác giữa vi khuẩn đường ruột và phản ứng miễn dịch có thể làm sáng tỏ các liệu pháp mới cho các rối loạn tự miễn dịch, chẳng hạn như bệnh viêm ruột.
Vaishnava nói: “Rất nhiều bệnh này được cho là do tăng phản ứng miễn dịch hoặc kích hoạt miễn dịch, nhưng chúng tôi đã tìm ra một phương pháp mới mà vi khuẩn trong đường ruột của chúng ta có thể làm giảm phản ứng miễn dịch.
“Nghiên cứu này có thể rất quan trọng trong việc xác định liệu pháp điều trị trong trường hợp mắc các bệnh tự miễn dịch, chẳng hạn như bệnh Crohn hoặc các bệnh viêm ruột khác, cũng như thiếu hụt vitamin A.
Shipra Vaishnava
Nhà nghiên cứu cho biết thêm: “Vai trò của vitamin A trong chứng viêm phụ thuộc vào ngữ cảnh và rất khó để phân biệt. Trong tương lai, các nhà khoa học có kế hoạch tìm hiểu lý do tại sao việc ức chế Rdh7 lại quan trọng đối với phản ứng miễn dịch và cách vi khuẩn kiểm soát sự biểu hiện của gen Rdh7.
“Sự thay đổi tình trạng vitamin A và các gen chuyển hóa vitamin A trùng hợp với các bệnh viêm ruột, nhưng chúng tôi không biết liệu điều này có thúc đẩy tình trạng viêm hay không. Chúng tôi hy vọng rằng việc bổ sung phát hiện của chúng tôi - rằng vi khuẩn có thể điều chỉnh cách vitamin A được chuyển hóa trong ruột hoặc được lưu trữ - có thể giúp làm rõ lý do tại sao lĩnh vực này lại nhìn thấy những gì nó đang thấy. ”
Nhà nghiên cứu tiếp tục làm nổi bật vai trò của chế độ ăn uống và vi khuẩn đường ruột đối với việc giữ cho hệ thống miễn dịch của chúng ta khỏe mạnh. Vaishnava nói: “Cả chế độ ăn uống và vi khuẩn trong đường ruột của chúng ta đều có mối liên hệ rất quan trọng trong việc điều chỉnh cách các tế bào miễn dịch của chúng ta hoạt động.
“Việc tìm ra những liên kết đó ở cấp độ phân tử là điều quan trọng để tìm ra cách chúng ta có thể sử dụng chế độ ăn uống hoặc vi khuẩn, hoặc cả hai cùng nhau để có tác dụng điều trị trong các bệnh viêm nhiễm hoặc truyền nhiễm.”
