Los recién nacidos enfrentan desafíos inmunológicos únicos inmediatamente después del nacimiento. A medida que salen de un ambiente fetal relativamente estéril, están expuestos abruptamente a una multitud de antígenos extraños, cuya carga principal es la forma de la microbiota que coloniza nuevamente el tracto gastrointestinal.Los invasores extranjeros que se multiplican rápidamente representan, con mucho, la mayor amenaza para el sistema inmune neonatal, que tiene que reconocer y clasificar estos organismos como benignos, comensales o patógenos.
La investigación muestra que la "interferencia" o comunicación efectiva entre los microbios tempranos y las células inmunes de la mucosa es esencial para la formación de comunidades microbianas sanas y la promoción de un sistema inmunológico que funcione bien. Las células del sistema inmunitario que participan en la inmunidad de la mucosa se desarrollan enun órgano llamado timo ubicado debajo del esternón sobre el corazón. Hasta ahora, no estaba claro si los microbios intestinales influyen en el desarrollo de estas células en el timo en la vida temprana.
Investigadores del Centro de Investigación de Biología de la Inmunología y la Mucosa MIBRC en el Hospital General de Massachusetts ahora informan que los microbios intestinales regulan el desarrollo de células inmunes especializadas en el timo que juegan un papel crítico en la tolerancia de la mucosa. Se publicaron los resultados de su extensa investigación.en Actas de la Academia Nacional de Ciencias EE. UU. Esta semana. Nitya Jain, PhD, y sus colegas centraron sus estudios en un subconjunto de células inmunes que expresan el factor de transcripción PLZF. Estas células, denominadas colectivamente linfocitos innatos y similares a los innatos, generalmente funcionan en la barrera de la mucosa intestinalinterfaz y proporcionar protección inmune en los sitios de la mucosa.
Para estudiar el desarrollo de estas células inmunes en el contexto de microbios intestinales, los investigadores monocolonizaron ratones libres de gérmenes con un modelo humano comensal, Bacteroides fragilis, y demostraron que esta especie única de bacteria podría restaurar el desarrollo de PLZF + innato e innato.como los linfocitos en el timo de ratones lactantes. En otros estudios de prueba de concepto, demostraron que un B. fragilis mutante que carece de expresión de Polisacárido A PSA no pudo hacer lo mismo, lo que sugiere que los antígenos microbianos específicos podrían regular tan tempranoproceso de desarrollo de la vida. Se observó un déficit similar en estas células en ratones mutantes que carecían de la expresión de Toll like receptor 2, un receptor que reconoce bacterias y componentes bacterianos, incluido B. fragilis PSA, para iniciar respuestas inmunitarias protectoras del huésped.
Para comprender cómo se entregó este mensaje microbiano a las células tímicas en desarrollo, el grupo de Jain utilizó un modelo de ratón novedoso para rastrear la migración de células desde el colon al timo. La estrategia de conversión de fotos, desarrollada con la ayuda de Guillermo "Gary de MGH"El grupo de Tearney en el Wellman Center for Photomedicine, fue destacado en el Journal of Visualized Experiments en 2018.
Los investigadores demostraron que una clase de células presentadoras de antígeno llamadas células dendríticas plasmacitoides pDC están impresas por microbios intestinales y migran desde el intestino al timo en la vida temprana para regular el desarrollo de linfocitos tímicos. Por primera vez, el grupo de Jainha revelado "una nueva comunicación entre los microbios intestinales y las células en desarrollo en el timo", dice Jain. "Da forma al 'repertorio' inmune en los primeros años de vida y afecta la forma en que el huésped responderá a la enfermedad durante toda la vida".
Se cree que el desarrollo desequilibrado del microbioma intestinal de un bebé desempeña un papel en el desarrollo de la enfermedad más adelante en la vida. Perturbar la microbiota en la infancia con antibióticos o dieta, por ejemplo, se ha relacionado con un mayor riesgo de alergias, asma y trastornos autoinmunes, incluidosenfermedad celíaca y enfermedad inflamatoria intestinal EII. El grupo de Jain demuestra una base mecanicista para esta observación. Muestran que las células tímicas PLZF + no se desarrollaron eficientemente en ratones tratados con antibióticos de amplio espectro en la vida temprana, pero los ratones tratados en la vida posterior se salvaron.
Jain dice que "parecía haber una ventana de tiempo de vida temprana cuando el desarrollo de células inmunes en el timo eran particularmente susceptibles a la influencia microbiana". Además, el estudio muestra que el desarrollo alterado inducido por microbios de las células tímicas innatas e innatas enla vida temprana persiste en la edad adulta y conduce a una mayor susceptibilidad a la colitis experimental. Importantemente, la gravedad de la enfermedad podría ser moderada por la transferencia de células PLZF + de ratones que se desarrollaron con microbiota normal en la vida temprana, dice Jain. Ella agrega, "Esto tiene implicaciones significativas parael diseño de estrategias para tratar trastornos autoinmunes como la EII. Nuestros estudios apuntan a una vía previamente inexplorada que puede desarrollarse como una terapia celular adoptiva para pacientes ".
El director del MIBRC, Alessio Fasano, MD, señala que la evidencia creciente muestra que el desarrollo temprano de un estado inmunitario saludable requiere una relación simbiótica ideal entre los bebés en desarrollo y su comunidad de microorganismos. "Cómo 'elegimos' nuestro microbioma ideal para enseñar a nuestro sistema inmunológico adefendernos en lugar de dañarnos sigue siendo un gran signo de interrogación. Nitya y su grupo, por primera vez, han arrojado luz sobre los primeros mecanismos que se encargan de establecer una relación saludable entre el huésped humano y el microbioma,"dice Fasano.
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Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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