Analyse des Darmmikrobioms bei Organtransplantatempfängern

Es ist bekannt, dass die in unserem Körper vorkommenden Mikroorganismen auf verschiedene Weise an Immunfunktionen beteiligt sind. Das Mikrobiom fungiert im Wesentlichen als Antigen im Immunsystem und ist bekanntermaßen in der Lage, Liganden für Toll-like-Rezeptoren (TLRs) und NOD, einen der Mustererkennungsrezeptoren, zu induzieren. Mikrobielle Metaboliten wie kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) oder AhR-Liganden können direkt auf Darmzellen und Darmimmunzellen einwirken, können aber auch über den systemischen Kreislauf in andere Organe gelangen und die Immunität regulieren. Viele Studien haben gezeigt, dass nicht pathogene, sondern koexistierende Mikrobiota das Immunsystem regulieren können, wie unten beschrieben.

Die Darmbesiedlung segmentierter filamentöser Bakterien fördert die Differenzierung von CD4+Th17-Zellen und induziert die Signalübertragung über die ILC3/IL-22/SAA1/2-Achse, was zur IL-17A-Produktion durch RORγt+Th17-Zellen führt. Von ILC3 abgeleitetes IL-22 erleichtert die IL-17A-Produktion durch Th17-Zellen und trägt so zur Hemmung bestimmter mikrobieller Arten bei. Eine verringerte MHCII-Expression in ILC3 verhindert die Aktivierung kommensalspezifischer CD4+ T-Zellen und verhindert so Immunreaktionen gegen die Kolonisierung harmloser Mikroben. Die mikrobielle Besiedlung im frühen Leben hemmt teilweise die Bildung zahlreicher iNKT-Zellen durch die Sphingolipidproduktion und verhindert so mögliche krankheitsfördernde Aktivitäten in der intestinalen Lamina propria und der Lunge.

Die Kolonisierung durch Bacteroides fragilis, einem Hauptbestandteil der Darmmikrobiota von Säugetieren, fördert die Differenzierung von CD4+-T-Zellen und trägt dazu bei, Th1 und Th2 in Abhängigkeit von Polysaccharid A auszugleichen. Polysaccharid A wird über TLR2 von dendritischen Zellen der Lamina propria aufgenommen und naiven CD4+-T-Zellen präsentiert, die sich in Gegenwart von aktivem TGF-β in regulatorische T-Zellen (iTregs) differenzieren, und das von diesen Zellen produzierte IL-10 fördert die Immunhomöostase .

Die Aufrechterhaltung dieser Immunhomöostase erfordert auch die selektive Erhaltung geeigneter Darmmikroben. Foxp3+ Tregs, die zur Immunhomöostase beitragen, befinden sich in Peyer-Plaques und induzieren einen Klassenwechsel in B-Zellen, wodurch eine mikrobielle Zusammensetzung aufrechterhalten und verwaltet wird, die die körperliche Homöostase aufrechterhalten kann.

Die obigen Ergebnisse veranschaulichen, wie sich das Immunsystem und das koexistierende mikrobielle Ökosystem gegenseitig beeinflussen. Dies deutet darauf hin, dass das Mikrobiom nach der Transplantation T-Zellen und B-Zellen beeinflussen und folglich das Transplantat beeinflussen und von diesem beeinflusst werden kann.