Tarmmikrobiomanalyse hos organtransplantasjonsmottaker

Mikroorganismene som eksisterer side om side i kroppene våre er kjent for å være involvert i immunfunksjoner på ulike måter. Mikrobiomet fungerer i utgangspunktet som et antigen i immunsystemet og er kjent for å kunne indusere ligander for toll-like reseptorer (TLR) og NOD, som er en av mønstergjenkjenningsreseptorene. Mikrobielle metabolitter som kortkjedede fettsyrer (SCFA) eller AhR-ligander kan virke direkte på tarmceller og tarmimmunceller, men kan også nå andre organer gjennom systemisk sirkulasjon og regulere immunitet. Mange studier har vist at ikke patogen, men sameksisterende mikrobiota kan regulere immunsystemet, som beskrevet nedenfor.

Tarmkolonisering av segmenterte filamentøse bakterier fremmer differensieringen av CD4+Th17-celler og induserer signalering gjennom ILC3/IL-22/SAA1/2-aksen, noe som fører til IL-17A-produksjon av RORγt+Th17-celler. IL-22 avledet fra ILC3 letter IL-17A-produksjon av Th17-celler, og bidrar til hemming av visse mikrobielle arter. Redusert MHCII-ekspresjon i ILC3 forhindrer aktivering av kommensalspesifikke CD4+ T-celler, og unngår immunresponser mot kolonisering av ufarlige mikrober. Tidlig mikrobiell kolonisering hemmer delvis genereringen av rikelig med iNKT-celler gjennom sfingolipidproduksjon, og forhindrer potensielle sykdomsfremmende aktiviteter i tarmlamina propria og lungene.

Kolonisering av Bacteroides fragilis, en hovedbestanddel av pattedyrets tarmmikrobiota, fremmer CD4+ T-celledifferensiering og bidrar til å balansere Th1 og Th2 på en polysakkarid A-avhengig måte. Polysakkarid A tas opp av lamina propria dendrittiske celler via TLR2 og presenteres for naive CD4+ T-celler, som differensierer til regulatoriske T-celler (iTregs) i nærvær av aktiv TGF-β, og IL-10 produsert av disse cellene fremmer immunhomeostase .

Å opprettholde denne immunhomeostasen krever også selektivt å opprettholde passende tarmmikrober. Foxp3+ Tregs som bidrar til immunhomeostase er lokalisert i Peyers patcher og induserer klassebytte i B-celler, og opprettholder og administrerer derved en mikrobiell sammensetning som kan opprettholde kroppslig homeostase.

Resultatene ovenfor eksemplifiserer hvordan immunsystemet og det sameksisterende mikrobielle økosystemet påvirker hverandre. Dette antyder at mikrobiomet etter transplantasjon kan påvirke T-celler, B-celler, og følgelig påvirke og bli påvirket av transplantatet.