Jak odżywia się i chroni układ odpornościowy jelit
Jelita ssaków pozwalają składnikom odżywczym przedostać się do reszty organizmu, jednocześnie powstrzymując najbardziej szkodliwe bakterie przed tym samym. Nowe badania na myszach pokazują teraz, jak to jest możliwe, sugerując implikacje dla projektowania i dostarczania leków.
Ssaki, w tym ludzie, posiadają dwa jelita - małe i duże - będące częścią ich układu pokarmowego. Jelita te razem tworzą dolny odcinek przewodu pokarmowego i odgrywają kluczową rolę w trawieniu i wydalaniu.
W dolnym odcinku przewodu pokarmowego częściowo strawiony pokarm z żołądka jest dalej rozkładany na składniki odżywcze, które następnie przedostają się do krwiobiegu przez ścianę jelita, dzięki czemu mogą dotrzeć do różnych narządów i części ciała.
Jednocześnie jednak ściana jelita zapobiega przenikaniu większości szkodliwych czynników i zakażaniu krwi. Ale jak to się dzieje? Na to pytanie próbowali odpowiedzieć naukowcy z Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku, przeprowadzając wstępne badania na myszach.
Badania - których ustalenia pojawiają się w czasopiśmie Natura - ujawnia zasadniczą różnicę w strukturze i organizacji jelitowego układu odpornościowego, która sprawia, że niektóre części jelit są bardziej podatne na odpowiedź immunologiczną przeciwko patogenom (czynnikom szkodliwym) niż inne części.
„Na pierwszy rzut oka jelito wydaje się jednolite” - wyjaśnia autor badania Daniel Mucida.
„Ale znaleźliśmy wyrafinowany system funkcjonalny czający się pod powierzchnią, zorganizowany w segmenty, aby umożliwić różnym funkcjom układu odpornościowego w różnych miejscach”.
Daniel Mucida
Nowe odkrycia i implikacje kliniczne
Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób jelita „przeszukują” szkodliwe bakterie i powstrzymują je, naukowcy przyjrzeli się węzłom chłonnym drenującym jelita u myszy. Struktury te pomagają wytworzyć odpowiedź immunologiczną przeciwko patogenom, zapewniając, że nie przechodzą one przez ścianę jelita.
Badacze dokonali dwóch ważnych ustaleń: po pierwsze, że różne węzły chłonne jelitowe mają różny skład komórek, a po drugie, że zależą one od tego, gdzie w dolnym odcinku przewodu pokarmowego się znajdują.
Aby dowiedzieć się, jak różne węzły chłonne reagują na patogeny, naukowcy wprowadzili Salmonella enterica w wnętrzności myszy. Robiąc to, zauważyli, że niektóre węzły chłonne były bardziej podatne na odpowiedź immunologiczną przeciwko bakterii niż inne.
W szczególności to węzły chłonne w jelicie grubym (okrężnicy) zareagowały na Salmonella, upewniając się, że nie zainfekował on reszty systemu.
Z kolei węzły chłonne jelita cienkiego odgrywały większą rolę w wchłanianiu składników odżywczych i dostarczaniu ich do krwiobiegu.
Naukowcy wyjaśniają, że to oddzielenie ma sens: po wchłonięciu składników odżywczych przez jelito cienkie węzły chłonne w jelicie grubym mogą namierzyć i wyeliminować wszelkie patogeny.
Mucida i współpracownicy zwracają również uwagę, że wiedza, która część jelita jest w stanie wywołać najsilniejszą odpowiedź immunologiczną, może pomóc naukowcom w opracowaniu lepszych strategii terapeutycznych w chorobach przewodu pokarmowego.
Ponadto obecne odkrycia mogą utorować drogę do zwiększenia skuteczności szczepionek doustnych, które do tej pory nie były w stanie wygenerować wystarczająco silnych odpowiedzi immunologicznych.
Po rozważeniu wyników niniejszego badania, jego autorzy uważają, że szczepionki doustne mogą być nieskuteczne, ponieważ ich aktywne składniki angażują się w elementy układu odpornościowego w jelicie cienkim, które nie są w stanie wytworzyć silnej odpowiedzi immunologicznej.
„Teoretycznie celowanie w odległy koniec jelita mogłoby być skuteczniejsze w wywoływaniu wymaganej odpowiedzi immunologicznej”, zauważa Mucida, dodając, że „[i] jeśli wykorzystamy właściwy obszar jelita, możemy zobaczyć, że niektóre szczepionki działają, wcześniej zawiodły ”.
