לאחרונה אימונולוגיה מדע מחקר גילה כי חיידקי מעי יילודים מייצרים סרוטונין ומווסתים מטה את מונואמין אוקסידאז A (MOA) כדי להגביל את פירוק הסרוטונין, ובכך לקדם סבילות חיסונית.
רקע כללי
התיישבות חיידקים במעי היילוד ממלאת תפקיד מכריע בהתפתחות המערכת החיסונית ובהתבגרות המעי. בהשוואה למעי הבוגר, מעי היילוד מורכב מרמות גבוהות של סוכרים ואוליגוסכרידים בחלב. ילדים עם אסטמה, אלרגיות למזון ומומים נוירו-התפתחותיים חווים שינויים במיקרוביוטות ובמטבולומים של המעיים.
החיים המוקדמים הם שלב מכריע בביסוס סבילות חיסונית נגד חיידקי מעיים, כמו גם אנטיגנים סביבתיים ותזונתיים. זה הכרחי להבין האם המטבולום של היילוד משפיע על התפתחות סבילות חיסונית בתחילת החיים.
המעי האנושי הוא אתר מרכזי של נוירוטרנסמיטורים, כגון סרוטונין ודופמין, המיוצרים על ידי תאי אפיתל אנטרוכרומפין (ECs). נוירוטרנסמיטורים אלו משפיעים על מערכת העצבים העיפית והמרכזית (CNSs). מחקרים אחרונים הראו שהיעדר חיידקי מעי קריטיים קשור לזמינות המשתנה של נוירוטרנסמיטורים לאיתות עצבי. מחקרים אלה הראו גם שחיידקי המעי הם מווסת משמעותי של דלקת עצבית השולטת בשכיחות של הפרעות נוירו-התפתחותיות.
סרוטונין (5-hydroxytryptamine או 5-HT) ממלא תפקיד חשוב בוויסות תנועתיות המעיים, ויסות מצב הרוח ותפקוד הטסיות. חשוב להבין האם מתרחשת דיבור צולב בין סרוטונין לתאי מערכת החיסון במעיים.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי חקר האם מטבולום המעי של יילודים מעצב סובלנות חיסונית בתחילת החיים. נוכחותם של נוירוטרנסמיטורים במעי הדק של יילודים (SI) של עכבר הוערכה. שניהם בַּמַבחֵנָה ו in vivo ניסויים נערכו כדי להעריך סבילות חיסונית נגד חיידקי מעיים ואנטיגן אוראלי (OVA).
ממצאי המחקר
ה בַּמַבחֵנָה ו in vivo ניסויים הוכיחו שסרוטונין אחראי לסובלנות חיסונית בתחילת החיים. In vivo ניסויים הצביעו על כך שחיידקי מעי יילודים, במקום ECs, הם המקור העיקרי לסרוטונין. מספר מנגנונים זוהו כקשורים לשיפור הסרוטונין במעי הילודים.
זמינות הסרוטונין במעי היילוד נראתה קשורה לייצור ישיר של נוירוטרנסמיטר זה על ידי חיידקי המעי. יתרה מזאת, חיידקי המעי הסירו את MAO-A כדי להגביל את פירוק 5-HT.
מתן הפה של סרוטונין לילודים נטולי חיידקים ואחריו רגישות OVA הגבירו את הסבילות החיסונית ארוכת הטווח כלפי OVA בבגרות. ממצא ניסוי זה הצביע על כך שסרוטונין משנה ישירות את חילוף החומרים של תאי T כדי להגביר את ההתמיינות של תאי T מווסתים, מה שמקדם סובלנות חיסונית ארוכת טווח של חיידקים קומנסאליים ואנטיגנים תזונתיים. לכן, סרוטונין שמקורו במעיים של יילודים ממלא תפקיד חשוב בעיצוב סובלנות חיסונית.
חשוב להבין את היתרונות האבולוציוניים של זמינות מוגברת של נוירוטרנסמיטורים במעי הילודים. מחקר זה יכול להוביל להבנה טובה יותר של האופן שבו זמינות מוגברת של נוירוטרנסמיטורים במעיים משפיעה על הפרעות במערכת העיכול. בדרך כלל, הפרעות במערכת העיכול נובעות מנוירוטרנסמיטורים לא מאוזנים במהלך החיים המוקדמים.
מכרסמים זוהה כחיידק מעי ביילוד מרכזי הקשור לייצור סרוטונין. הבדל משמעותי בהרכב המיקרוביוטה של יילודים נצפה ב-SI ובמעי הגס. יש לציין שסרוטונין מיוצר רק על ידי ECs במבוגרים. במעיים של מבוגרים, חומצות שומן קצרות שרשרת ממלאות תפקיד מכריע בהתמיינות של תאי T מווסתים.
מסקנות
המחקר הנוכחי הדגיש כי חיידקי מעי יילודים מגבירים את זמינות הסרוטונין באמצעות שלושה מנגנונים עצמאיים. המנגנון הראשון קשור לייצור ישיר של סרוטונין, בעוד שהמנגנון השני קשור להפעלה של השראת מארח טריפטופן הידרוקסילאז 1 (TPH1) כדי לקדם את ההמרה של טריפטופן לסרוטונין. המנגנון השלישי כרוך בהפחתה בפירוק הסרוטונין על ידי מונואמין אוקסידאז A.
ממצאי הניסוי הצביעו על כך שסרוטונין משנה באופן ישיר את חילוף החומרים של תאי T על ידי העלאת אינדול-3-אצטלדהיד תוך תאי המעכב את ההפעלה של היעד היונקים של רפמיצין (mTOR). יתר על כן, הנוכחות של סרוטונין במעי היילוד מקדמת סובלנות חיסונית ארוכת טווח לאנטיגנים תזונתיים של המעיים והן לחיידקים. יחד, מחקר זה הדגיש את החשיבות של סרוטונין בקידום סבילות חיסונית בתחילת החיים.
בעתיד, מחקר נוסף צריך להתבצע טוב יותר כדי להבין את התרומה של מיקרוביוטה SI לחיים המוקדמים. יתר על כן, חשוב להבין את ההשפעה של טיפול אנטיביוטי בתחילת החיים על זמינותם של נוירוטרנסמיטורים מרכזיים במעי היילוד. כמו כן, יהיה חשוב לחקור את נוכחותם של קולטני סרוטונין או טרנספורטרים המשפיעים על השפעת הסרוטונין על תאי T.
