Zusammenarbeit mit Kollegen in Mainz, Bern, Hannover und Bonn, haben Forscher von der Charité – Universitätsmedizin Berlin, dem Berlin Institute of Health (BIH) und der deutschen Rheuma-Forschungszentrum Berlin (DRFZ) waren in der Lage zu zeigen, wie die microbiome hilft zu Rendern, das Immunsystem, die Reaktion auf Krankheitserreger. Wenn mikrobiom-abgeleitete Signale sind nicht vorhanden, die entsprechenden Mediatoren sind nicht veröffentlicht, was zu einem Ausfall zu aktivieren Stoffwechselprozesse in bestimmten Immunzellen. Nach Angaben der Forscher‘ – Bericht, der veröffentlicht wurde, in der Zelle, dies lässt die betreffenden Zellen ohne den notwendigen Treibstoff zur Aktivierung einer Immunantwort.
Mit Wohnsitz in der Umwelt-Schnittstellen, die Körper der epithelialen Gewebe sind potenzielle gateways für Krankheitserreger. Diese Gewebe sind natürlich auch die kolonisierten durch eine komplexe Gemeinschaft von Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten, bekannt als das microbiome. Es ist wahrscheinlich, dass, während der Verlauf der evolution, der permanenten Interaktionen mit diesen Mikroorganismen resultierte in der Entwicklung von robusten Signalwege, die den Körper schützen. Ein team von Forschern unter der Leitung von Prof. Dr. Andreas Diefenbach, Leiter der Charité, Institut für Mikrobiologie, Infektionskrankheiten und Immunologie, wurde die Untersuchung der mikrobiom-Rolle in der körpereigenen Immunreaktion gegen schädliche Krankheitserreger und die daraus resultierenden Auswirkungen auf Signalwege.
Vorhandensein einer Infektion Auslöser der Immunreaktion des Körpers. Eine Schlüsselrolle in diesem Prozess gespielt von konventionellen dendritischen Zellen (CDCs). Diese sind Teil des körpereigenen angeborenen Immunsystems und tragen eine Reihe von pattern-recognition-Rezeptoren, die es Ihnen ermöglichen, zu erkennen eingedrungene Krankheitserreger schnell. Die Zellen‘ erste Antwort geht es um die Freisetzung der Zytokine, signalproteine locken Immunzellen an den Ort der Infektion. Zur gleichen Zeit, diese Zellen auch nutzen, Phagozytose zu verschlingen und zu verdauen-invasive Erreger, nach dem Sie die einzelnen Partikel, die als Antigene auf Ihrer Zelloberfläche. Dies wiederum führt zur Aktivierung der T-Zellen, die Teil des adaptiven Immunsystems, und die Ergebnisse in einer gezielten Immunantwort. Im Gegensatz dazu, wenn die T-Zell-Aktivierung ausgelöst wird, durch CDCs präsentieren endogene Antigene, führt es zu einer fehlerhaften und unerwünschten Immunantwort und die Ergebnisse in der Autoimmun-Erkrankungen.
Das team von Forschern unter der Leitung von Prof. Diefenbach gefunden, die CDCs sind unfähig zur Auslösung von Immunantworten unter sterilen Bedingungen (d.h., in germ-free mice). Die Forscher folgerten, dass CDCs muss Informationen erhalten, während die Zelle ist in seiner basalen Zustand, der gekennzeichnet ist durch die Abwesenheit von Infektion, und, dass diese Informationen stammen aus der mikrobiom. Diese mikrobiom-abgeleitete Signale prime CDCs für eine künftige Reaktion gegen Krankheitserreger.
„Wir wollen verstehen, die Natur des mikrobiom-die kontinuierliche Auswirkungen auf die CDC-Funktion“, sagt Prof. Diefenbach. „In dieser Studie konnten wir zeigen, dass in Ihren basalen Zustand, diese spezialisierten Zellen des Immunsystems sind, unterliegen die ununterbrochene mikrobiom-gesteuerte Signaltransduktion der Typ I Interferone (IFN-I).“
Interferone sind Zytokine, spezielle Signalmoleküle bekannt, eine Rolle in der antiviralen Aktivität. „Bis jetzt hatten wir nur bekannt wenig über die Rolle von IFN-I im basalen Zustand. CDCs, die nicht erhalten, dieses IFN-I-Signaltransduktion während der basalen Zustand nicht erfüllen können, die physiologischen Funktionen, die Sie ausführen, als Teil der Kampf des Körpers gegen Krankheitserreger“, sagt der Mikrobiologe. Die Ergebnisse der Studie vermuten, dass das mikrobiom steuert das Immunsystem, die fitness. Er übt diese Kontrolle bringen, das Immunsystem zu einem Zustand der „Bereitschaft“, um zu beschleunigen, seine Reaktion auf Krankheitserreger.
Die Forscher verwendeten verschiedenen Tiermodellen Einblick zu gewinnen in die Art und Weise, in der die mikrobiom-gesteuerte IFN-I Primzahlen basal-Zustand CDCs für die Zukunft zu bekämpfen. Mit sequencing-Technologie, die Forscher waren in der Lage zu vergleichen, die epigenomes und transkriptome von CDCs in keimfreien Tiere mit denen von kontrolltieren und Tieren einen Mangel an IFN-I-Rezeptoren. Die Forscher wollten wissen, was passiert auf der molekularen Ebene in CDCs, wenn Sie nicht mehr ausgesetzt IFN-I.
Beschreiben die Forscher, die Beobachtungen, die Studie der erste Autor, Laura Schaupp, sagt „Interessant, wenn wir uns angeschaut CDCs von keimfreier Tiere und ohne IFN-I Signalisierung, wir waren in der Lage zu beobachten, niedrige Niveau der expression bei Genen, die in der mitochondrialen Atmungskette. Weitere Analysen haben gezeigt, dass der zelluläre Stoffwechsel von CDCs in keimfreien Tieren ist dysfunktional, so dass Sie nicht zur Auslösung einer Immunantwort. Die Zellen effektiv fehlen die Kraftstoff benötigt wird, zu reagieren auf Krankheitserreger.“ Dies deutet darauf hin, dass das mikrobiom ist von entscheidender Bedeutung für das funktionieren des CDCs. Es erscheint unerlässlich, um die Fähigkeit von CDCs zu montieren, eine effektive Antwort auf bakterielle oder virale Infektionen, einschließlich der Antworten, vermittelt durch T-Zellen.