Az immunrendszer a metabolizmust is befolyásolja
Az intesztinális mikrobiom a veleszületett immunrendszeren keresztül befolyásolja metabolizmusunkat, erre a meglepő következtetésre jutott a Cell Metabolism tanulmánya, ami azokat az útvonalakat is bemutatja, amelyek révén az immunrendszer metabolizmusszabályozó szerepe érvényesül.
A Boston Children's Hospital fertőző betegségekkel foglalkozó részlege és a Harvard Medical School mikrobiológusai és immunológusai által végzett kutatás (The Drosophila Immune Deficiency Pathway Modulates Enteroendocrine Function and Host Metabolism; Cell Metabolism) arra a meglepő következtetésre jutott, hogy a veleszületett immunrendszer, amelyről eddig azt tudtuk, hogy a bakteriális fertőzés elleni első vonalbeli védelem a feladata, egy másik – hasonlóan fontos – szerepkörrel is bír.
A bélrendszer emésztést végző sejtjei a veleszületett immunrendszer útvonalait használva reagálnak az ártalmas baktériumokra, azonban egyéb intesztinális sejtek – az enteroendokrin sejtek – is használják ezt az útvonalat, miközben a „jó”, szimbionta bélbaktériumokkal kommunikálnak, és ez a folyamat összhangba hozza a szervezet metabolizmusát a tápanyagokkal és az intesztinális viszonyokkal, magyarázza nyilatkozatában a kutatást vezető Paula Watnick. Vagyis a veleszületett immunrendszer útvonalai nemcsak az immunrendszer részét képezik, nyomatékosítja az immunbiológus, de a szimbionta baktériumokra figyelve a metabolikus rendszernek is részét képezik.
Watnick és kollégái korábbi vizsgálataikban kimutatták, hogy a gyümölcslégy – aminek intesztinális sejttípusai nagyon hasonlóak az emberéhez – bélrendszerében élő szimbionta baktériumok egy rövidláncú zsírsavat termelnek (acetát), ami alapvető fontossággal bír a légy lipidmetabolizmusában és inzulin-jelátvitelében; a baktérium-, és így acetát-mentes legyek emésztősejtjeiben zsírcseppek halmozódnak fel, ahogy zsírcseppek halmozódnak fel azokban az enteroendokrin sejtekben is, amelyekben sérült az inzulinszerű jelátvitel.
A mostani vizsgálat kiderítette, hogy a veleszületett immunrendszer mutációi ugyanolyan zsírfelhalmozódást eredményeznek a bélsejtekben, mint a szimbionta baktériumok hiánya vagy az inzulinszerű jelátvitel sérülése. Mint Watnick kifejti: a legyek belében megfigyelt zsírfelhalmozódás a humán zsírmáj megfelelője, és azt jelenti, hogy a szervezet nem tudja megfelelően metabolizálni a szénhidrátokat és a zsírokat, azaz a legyek a humán metabolikus szindróma ekvivalensében szenvednek.
A kutatók egy kísérletsorozatot terveztek, amivel sikerült megállapítaniuk, milyen módon kapcsolódik össze az intesztinális mikrobiom, a veleszületett immunrendszer és a metabolizmus:
- a veleszületett immunrendszer az enteroendokrin sejteket az inzulinszerű jelátvitel fokozására készteti;
- a szimbionta baktériumok, illetve anyagcseretermékük, az acetát hiányában nincs inzulinszerű jelátvitel;
- a csíramentesen nevelt gyümölcslegyeknek acetátot adva reaktiválódik veleszületett immunrendszerük, és normalizálódik metabolizmusuk;
- az enteroendokrin sejteken egy speciális immunreceptor szükséges az acetát érzékeléséhez;
- az enteroendokrin sejtek veleszületett immunrendszeri útvonalainak aktivációja szükséges a normális növekedéshez és fejlődéshez.
A kutatók kifejtik: a mikrobiom és a metabolizmus között kétirányú a kapcsolat. A szimbionták az élelmiszerek fermentálása révén acetátszerű rövidláncú zsírsavakat termelnek, amik segítik a szervezetet a tápanyagok raktározásában és felhasználásában. A kártékony baktériumok a zsírsavakat elfogyasztva akadályozzák a metabolizmust. Watnick hozzáteszi: ha több fermentálható szénhidrátot fogyasztunk, az segíthet a bélbaktériumok pl. antibiotikum-fogyasztás miatt felborult egyensúlyának helyreállításában.
