Analiza mikrobiomu jelitowego u biorcy przeszczepu narządu

Wiadomo, że mikroorganizmy współistniejące w naszych ciałach są zaangażowane w funkcje odpornościowe na różne sposoby. Mikrobiom zasadniczo działa jako antygen w układzie odpornościowym i wiadomo, że jest w stanie indukować ligandy dla receptorów Toll-podobnych (TLR) i NOD, który jest jednym z receptorów rozpoznających wzorce. Metabolity drobnoustrojów, takie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) lub ligandy AhR, mogą bezpośrednio oddziaływać na komórki jelitowe i komórki odpornościowe jelit, ale mogą również przedostawać się do innych narządów poprzez krążenie ogólnoustrojowe i regulować odporność. Wiele badań wykazało, że nie patogenna, ale współistniejąca mikroflora może regulować układ odpornościowy, jak opisano poniżej.

Kolonizacja jelit segmentowanymi bakteriami nitkowatymi sprzyja różnicowaniu komórek CD4+Th17 i indukuje sygnalizację poprzez oś ILC3/IL-22/SAA1/2, prowadząc do wytwarzania IL-17A przez komórki RORγt+Th17. IL-22 pochodząca z ILC3 ułatwia wytwarzanie IL-17A przez komórki Th17, przyczyniając się do hamowania niektórych gatunków drobnoustrojów. Zmniejszona ekspresja MHCII w ILC3 zapobiega aktywacji komensalnych komórek T CD4+, unikając odpowiedzi immunologicznej przeciwko kolonizacji nieszkodliwych drobnoustrojów. Kolonizacja drobnoustrojów we wczesnym okresie życia częściowo hamuje wytwarzanie obfitych komórek iNKT poprzez produkcję sfingolipidów, zapobiegając potencjalnym działaniom sprzyjającym chorobie w blaszce właściwej jelit i płucach.

Kolonizacja przez Bacteroides fragilis, główny składnik mikroflory jelitowej ssaków, sprzyja różnicowaniu limfocytów T CD4+ i przyczynia się do równoważenia Th1 i Th2 w sposób zależny od polisacharydu A. Polisacharyd A jest wychwytywany przez komórki dendrytyczne blaszki właściwej za pośrednictwem TLR2 i prezentowany naiwnym limfocytom T CD4+, które różnicują się w limfocyty T regulatorowe (iTregs) w obecności aktywnego TGF-β, a IL-10 wytwarzana przez te komórki wspomaga homeostazę immunologiczną .

Utrzymanie tej homeostazy immunologicznej wymaga również selektywnego utrzymywania odpowiednich drobnoustrojów jelitowych. Tregi Foxp3+ przyczyniające się do homeostazy odpornościowej znajdują się w kępkach Peyera i indukują przełączanie klas w limfocytach B, utrzymując w ten sposób i zarządzając składem drobnoustrojów, który może utrzymać homeostazę organizmu.

Powyższe wyniki ilustrują, jak układ odpornościowy i współistniejący ekosystem drobnoustrojów wpływają na siebie nawzajem. Sugeruje to, że po przeszczepieniu mikrobiom może wpływać na limfocyty T i B, a w konsekwencji wpływać na przeszczep.