Delen:
Intestinale microbiota Hoe beschermt de darmflora ons tegen infecties?
De functie van de darmflora is lang onderschat en pas de laatste jaren is het belang van de intestinale microbiota in de verdediging tegen ziekteverwekkers weer meer in de belangstelling van de wetenschap komen te liggen. Onderzoekers van het Helmholtz Centre for Infection Research (HZI) hebben nu samen met deskundigen uit de Yale University (USA), de Hannover Medical School (MHH) en het TWINCORE centrum onderzoekt de relatie tussen de verschillende samenstellingen van de darmflora en gevoeligheid voor Salmonella infecties.
De interacties tussen darmmicrobiota, immuunsysteem en pathogenen zijn tot nu toe grotendeels onontgonnen gebleven. In de muismodellen konden de wetenschappers nu basismechanismen van de darmflora ontdekken in de verdediging tegen Salmonella. De samenstelling van de darmflora heeft daarom een aanzienlijke invloed op de gevoeligheid voor Salmonella-infecties. De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift "Cell Host & Microbe".
De samenstelling van de darmflora heeft een significante invloed op de gevoeligheid voor Salmonella-infecties. (Afbeelding: Alex / fotolia.com) Miljarden micro-organismen koloniseren ons lichaam
Het menselijk lichaam wordt gekoloniseerd door miljarden micro-organismen, met de samenstelling van de zogenaamde microbiota, de totaliteit van de micro-organismen die de darmen van mensen koloniseren, die sterk variëren tussen individuen. Volgens de onderzoekers: "Naast genetische factoren, zijn omgevingsfactoren - zoals voeding - redenen voor deze diversiteit." De verschillende samenstelling van de microbiota is sinds enkele jaren ook gekoppeld aan de verschillende gevoeligheden van mensen voor darminfecties.
Aanzienlijke invloed op het risico van darmziekten
"De microbiota is de laatste jaren een steeds belangrijker aspect geworden van het onderzoek naar darmziekten", benadrukt Dr. med. Tot Strowig, hoofd van de HZI Junior Research Group Microbiële immunoregulatie. Aldus zouden pathogenen op verschillende manieren worden bestreden. Enerzijds microbiota concurrentie met pathogenen voor nutriënten en voorkomt daarmee de kolonisatie van de gastheer, anderzijds de bescherming tegen pathogenen kan ook indirect worden uitgevoerd door de introductie van een beschermende immuunrespons van de gastheer.
Gevoeligheid voor salmonella-infectie werd onderzocht
In de huidige studie, de wetenschappers zijn nu de vraag volgde, "hoe de microbiome invloed heeft op de bescherming tegen infectie met salmonella." Ze besmet genetisch identieke muis stammen die alleen verschilden in de samenstelling van de microbiota, met salmonella en een reportage over de cursus de infectie, het gewichtsverlies en de overlevingskans van de muizen. Aan het einde van de experimenten konden de onderzoekers de meest gevoelige muislijn bepalen, evenals de meest resistente muislijn. Op deze manier zijn de experts erin geslaagd de bacteriën van de microbiota te identificeren, die betrokken zijn bij de bescherming tegen Salmonella-infectie, volgens de verklaring van de HZI.
Beschermde bacteriën geïdentificeerd
Met de nieuwste high-throughput sequencing, de onderzoekers gekeken naar de specifieke verschillen in de microbiële gemeenschappen van de muis lijnen, zagen ze dat met name het aantal van bepaalde families van bacteriën (Prevotallaceae en Verrucomicrobiaceae) in de resistente muizenstam was significant hoger dan in de gevoelige muis lijn. Gebaseerd op deze bevinding waren enkele van deze bacteriestammen getransplanteerd in gevoelige muizen. "De muizen vertoonden vervolgens een aanzienlijk verhoogde bescherming tegen Salmonella," meldt de HIZ. Het experiment bevestigt dat "de bacteriële samenstelling van de darmmicrobiota een belangrijke rol speelt bij de bescherming tegen Salmonella-infecties", Dr. Strowig. Bovendien was het succesvol om de beschermende bacteriefamilies te identificeren.
De productie van cytokine interferon-gamma is toegenomen
De wetenschappers konden ook ontcijferen hoe het beschermende mechanisme werkt door de bacteriën. Eerdere studies hebben al gemeld dat bij de immuunrespons op Salmonella de antimicrobiële stoffen en cytokines (eiwitten die de groei en functie van doelwitcellen beïnvloeden) in een vroeg stadium van de immuunrespons worden gevormd. In de huidige experimenten werd een verhoogde productie van cytokine interferon-gamma (IFNγ) gevonden in de muizen in de aanwezigheid van de beschermende bacteriële families. Dit eiwit speelt een cruciale rol bij de initiatie van immuunresponsen tegen bacteriële pathogenen. Toen de productie van IFNγ bij de dieren werd uitgeschakeld, kon geen verhoogde bescherming worden geproduceerd, zelfs niet met de toevoeging van de beschermende bacteriële cocktail, volgens Strowig.
Bescherming ook in het darmslijmvlies
Verrassenderwijs waren de salmonella vocht niet alleen in de darm interieur. Maar in dit geval het lichaam in het weefsel van het darmslijmvlies uit, waarin Salmonella mag niet tot aan de infectie verzet tegen de pathogenen, rapporteren de onderzoekers. De grootste verrassing in de huidige studieresultaten is niet "dat er een verband bestaat tussen de samenstelling van de darmmicrobiota en het beloop van de ziekte, maar het mechanisme erachter", Dr. Strowig. In verdere studies nodig nu opgenomen, wat belangrijk is voor de reactie van het immuunsysteem van het darmslijmvlies van beide immunologische celsoorten (T-cellen of natuurlijke lymfocyten). (Fp)