Sistem kekebalan vs. bakteri usus: Bagaimana vitamin A 'menjaga kedamaian'
Penemuan baru tentang peran vitamin A dalam menengahi hubungan antara bakteri usus dan sistem kekebalan mungkin terbukti "kritis" untuk merancang terapi baru untuk kondisi autoimun, seperti penyakit Crohn, kolitis ulserativa, dan penyakit inflamasi lain yang mempengaruhi usus.
Bakteri usus diketahui memainkan peran penting dalam menjaga kesehatan kita. Penelitian telah menunjukkan bahwa triliunan mikroorganisme ramah yang dihosting oleh usus kita dapat membuat kita tetap ramping, muda, dan sehat - baik dalam tubuh maupun pikiran.
Tapi bagaimana bakteri usus melakukan ini? Salah satu jawabannya menyangkut sistem kekebalan. Berbagai penelitian perlahan mengungkap hubungan kompleks antara bakteri usus dan kekebalan. Mereka menyarankan bahwa interaksi antara usus inang dan bakteri yang menjajah usus kita membantu mengontrol bagaimana tubuh kita merespons penyakit.
Para ilmuwan telah mengetahui selama beberapa waktu bahwa mikrobioma membantu mengatur respons imun. Namun, banyak mekanisme rinci di balik interaksi ini tetap tidak diketahui. Misalnya, bagaimana tepatnya sistem kekebalan tubuh - yang dirancang untuk melindungi kita dari patogen - memungkinkan bakteri ramah ini hidup "bahagia" di usus kita?
Penelitian baru mungkin menemukan jawabannya: vitamin A. Sebuah tim ilmuwan, dipimpin oleh Shipra Vaishnava, asisten profesor mikrobiologi molekuler dan imunologi di Brown University di Providence, RI, menemukan bahwa kadar vitamin A yang moderat di usus mencegah kekebalan. sistem menjadi terlalu aktif.
Temuannya, dipublikasikan di jurnal Kekebalan, mungkin memiliki implikasi yang signifikan untuk gangguan autoimun, seperti penyakit Crohn.
Vitamin A menjaga respons kekebalan tubuh
Mikrobiota usus terdiri dari lebih dari 100 triliun bakteri, jelas para peneliti, yang sebagian besar terbagi menjadi filum Firmicutes dan Bacteroidetes.
Menggunakan model tikus mikrobioma, Vaishnava dan tim menemukan bahwa bakteri usus ini mengatur respon imun inang mereka dengan menyesuaikan protein yang mengaktifkan vitamin A di saluran pencernaan.
Protein tersebut disebut retinol dehydrogenase 7 (Rdh7) karena ia mengubah vitamin A menjadi asam retinoat, yang merupakan bentuk aktif vitamin A.
Lebih lanjut, para ilmuwan menemukan bahwa bakteri Firmicutes - lebih khusus lagi, bakteri yang merupakan bagian dari keluarga Clostridia - menurunkan ekspresi Rdh7. Bakteri Clostridia juga menyebabkan hati menyimpan lebih banyak vitamin A, para ilmuwan menemukan.
Vaishnava dan timnya merancang tikus yang kekurangan Rdh7 dalam sel yang melapisi usus mereka. Hewan pengerat ini memiliki tingkat asam retinoat yang kurang di jaringan ususnya, serta lebih sedikit sel kekebalan yang membuat molekul yang disebut IL-22. IL-22 adalah molekul pemberi sinyal yang mengarahkan respons antimikroba sistem kekebalan.
Peneliti senior juga menunjukkan bahwa elemen lain dari sistem kekebalan - seperti sel imunoglobulin A dan sel T lainnya - tetap sama setelah menghabiskan tikus dari Rdh7. Ini menunjukkan bahwa Rdh7 hanya kunci untuk bagaimana sistem kekebalan merespons bakteri.
Terapi baru untuk penyakit autoimun
Para ilmuwan menjelaskan dampak penelitian mereka. Mereka mengatakan bahwa memahami interaksi antara bakteri usus dan respons kekebalan dapat menjelaskan terapi baru untuk gangguan autoimun, seperti penyakit radang usus.
“Banyak dari penyakit ini dikaitkan dengan peningkatan respons imun atau aktivasi kekebalan, tetapi kami telah menemukan cara baru agar bakteri di usus kita dapat mengurangi respons imun,” kata Vaishnava.
"Penelitian ini bisa jadi sangat penting dalam menentukan terapi dalam kasus penyakit autoimun, seperti penyakit Crohn atau penyakit radang usus lainnya, serta kekurangan vitamin A."
Shipra Vaishnava
“Peran vitamin A dalam peradangan bergantung pada konteks dan sangat sulit untuk dipisahkan,” peneliti menambahkan. Di masa depan, para ilmuwan berencana untuk meneliti mengapa penekanan Rdh7 sangat penting untuk respon imun, dan bagaimana bakteri mengontrol ekspresi gen Rdh7.
“Perubahan status vitamin A dan gen metabolisme vitamin A bertepatan dengan penyakit radang usus, tapi kami tidak tahu apakah hal ini memicu peradangan atau tidak. Kami berharap bahwa menambahkan temuan kami - bahwa bakteri dapat mengatur bagaimana vitamin A dimetabolisme di usus atau disimpan - dapat membantu menjelaskan mengapa bidang tersebut melihat apa yang dilihatnya. ”
Peneliti selanjutnya menyoroti peran makanan dan bakteri usus untuk menjaga sistem kekebalan tubuh kita tetap sehat. "Baik makanan kita dan bakteri di usus kita sangat terkait dalam mengatur bagaimana sel-sel kekebalan kita berperilaku," kata Vaishnava.
“Menemukan kaitan tersebut pada tingkat molekuler penting untuk mencari tahu bagaimana kita dapat menggunakan diet atau bakteri, atau keduanya bersama-sama, untuk memiliki efek terapeutik pada penyakit inflamasi atau infeksi.”
