تأثیر میکروبیوم روده در پاتوژنز آسم

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در مطالعه اخیر منتشر شده در Scientific Reports، محققان نقش میکروب های خاص روده را در ترشح سیتوکین ها توسط سلول های تک هسته ای خون محیطی (PBMCs)، ماکروفاژهای مشتق از مونوسیت (MDM) و سلول های HT-29 آدنوکارسینوم کولورکتال انسانی و سهم آن در پاتوژنز آسم بررسی کردند.

آسم یک بیماری ریوی بسیار شایع است که منجر به انسداد راه هوایی و التهاب مزمن می شود که عموماً به صورت سرفه، خس خس سینه، گرفتگی قفسه سینه و مشکل در تنفس ظاهر می شود. این بیماری بیش از 200 میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد و به طور قابل توجهی به بار سلامت اقتصادی کمک می کند.

فرآیند چند عاملی آسم با التهاب مزمن راه های هوایی همراه است که باعث واکنش بیش از حد در برونشیل ها می شود. استعداد ژنتیکی، عوامل محیطی، رژیم غذایی و عفونت های ویروسی در دوران کودکی برخی از عوامل خطر اصلی آسم هستند.

شواهد روزافزون نشان می دهد که میکروبیوم روده نقش حیاتی در سلامت و بیماری ایفا می کند و در فرآیندهای اساسی پاسخ های ایمنی، دفاع در برابر عوامل بیماری زا، جذب مواد مغذی و تولید ویتامین نقش دارد.

اعتقاد بر این است که تحریک میکروبیولوژیکی در دوره نوزادی نقش مهمی در بلوغ بافت لنفاوی دستگاه گوارش، تنوع آنتی بادی ها در دستگاه گوارش و تولید ایمونوگلوبولین A ایفا می کند.

با توجه به اینکه دیس بیوز میکروبیوم روده در اوایل کودکی می تواند بر بلوغ سیستم ایمنی تأثیر بگذارد، درک نقش میکروب های خاص روده در پاتوژنز آسم مهم است.

در مطالعه حاضر، محققان تأثیر لیزات های رومینوکوکوس آلبوس، Parabacteroides distasonis، Clostridium perfringens و Bacteroides vulgatus را بر ترشح سیتوکین های انتخاب شده توسط PBMCs، سلول های HT-29 و MDMs بررسی کردند.

سنجش های ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) برای تجزیه و تحلیل ترشح سیتوکین پس از تحریک سلول های HT-29، MDMs و PBMCs با لیزات های R. albus، P. distasonis، C. perfringens و B. vulgatus انجام شد.

مطالعات قبلی گزارش کرده اند که نمونه های مدفوع نوزادان در معرض خطر بالای ابتلا به آسم، سویه های کمتری از Faecalibacterium، Lachnospira، Rothia و Veillonella را نشان می دهند.

علاوه بر این، نوزادانی که دارای فراوانی گونه های باکتریوئید و استرپتوکوک و تعداد کمتری از گونه های رومینوکوکوس گناووس و بیفیدوباکتریوم در نمونه های مدفوع بودند، در معرض خطر بالاتر آسم و آتوپی بودند.

مطالعات همچنین نشان داده اند که کاهش فراوانی گونه های Akkermansia، Bifidobacteria و Faecalibacterium کودکان را مستعد افزایش خطر ابتلا به آسم می کند.

با توجه به شواهدی که تغییرات فراوانی میکروبی روده را با خطر ابتلا به آسم مرتبط می کند، محققان تلاش کردند تا بررسی کنند که آیا لیزات های R. albus، P. distasonis، C. perfringens و B. vulgatus بر ترشح اینترلوکین ها (IL) 1β، IL-10، IL-6، و فاکتور نکروز تومور آلفا (TNF-α) تاثیر دارند یا خیر.

سلول های ساختاری برونش، واسطه های التهابی مانند سیتوکین ها و کموکاین های مورد نیاز برای تقویت التهاب را آزاد می کنند و اپیتلیوم موجود در برونشیول ها به طور فعال در پاتوژنز آسم نقش دارد.

تداخلات با عامل عفونی در بیماران مبتلا به آسم منجر به کاهش تولید اینترفرون توسط سلول های اپیتلیال برونش شده و پاسخ های دفاعی در برابر این عوامل را کاهش می دهد.

یافته های مطالعه حاضر نشان داد که لیزات از باکتری های خاص روده می تواند ترشح واسطه های التهابی مانند IL-10، IL-6، IL-1β و TNF-α را تغییر دهد.

نتایج نشان داد که لیزات های C. perfringens و B. vulgatus به طور قابل توجهی ترشح IL-1β توسط MDMs را در دوزهای 400 میکروگرم کاهش دادند. علاوه بر این، ترشح IL-6 توسط MDMs و PBMCs پس از تجویز lysate از P. distasonis و C. perfringens به طور قابل توجهی بالاتر بود.

علاوه بر این، lysates از B. vulgatus و P. distasonis برای افزایش ترشح TNF-α توسط MDMs و سلول های HT-29 یافت شد.

به طور کلی، یافته ها گزارش کردند که لیزات های R. albus، P. distasonis، C. perfringens و B. vulgatus می توانند ترشح سیتوکین هایی مانند IL-10، IL-6 و TNF-α را توسط سلول های PBMC، HT-29 و MDM ها افزایش دهند.

ترشح اصلاح شده سیتوکین های پیش التهابی از طریق عمل این لیزات های باکتریایی می تواند به پاتوژنز آسم کمک کند.