Uloga mikrobiote i limfnog tkiva creva u otpornosti pacova soja Albino Oksford na indukciju eksperimentalnog autoimunskog encefalomijelitisa
Role of gut microbiota and gut-associated lymphoid tissue in resistance of Albino Oxford rats to experimental autoimmune encephalomyelitis induction
2018
Аутори:
Stanisavljević, SuzanaОстала ауторства
Miljković, ĐorđeBožić Nedeljković, Biljana
Golić, Nataša
Тип документа:
Докторска теза (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт:
Multipla skleroza je hronična, inflamacijska, neurodegenerativna, demijelinizirajuća bolest centralnog nervnog sistema (CNS). Etiologija multiple skleroze još uvek nije poznata, ali je sve više podataka koji pokazuju ulogu crevne mikrobiote u patogenezi bolesti. Više podataka o značaju crevne mikrobiote u autoimunosti CNS dobijeno je istraživanjima na eksperimentalnom autoimunskom encefalomijelitisu (EAE), životinjskom modelu multiple skleroze. U EAE-u se autoimunski odgovor protiv CNS-a pokreće u limfnim čvorovima koji dreniraju mesto imunizacije, gde se CD4+ T ćelije specifične za antigene CNS-a aktiviraju i diferenciraju u Th (engl. T helper) 1 ćelije koje produkuju IFN-γ i Th17 ćelije koje produkuju IL-17. Kada dospeju u CNS ove Th ćelije bivaju reaktivirane od strane lokalnih antigen-prezentujućih ćelija. Nakon reaktivacije, encefalitogene Th ćelije pokreću i održavaju inflamaciju unutar CNS-a. Albino oksford (AO) pacovi su veoma otporni na indukciju EAE-a. S druge strane, Dark Agouti (DA) pacovi razvijaju EAE čak i nakon blage imunizacije. U dosadašnjim istraživanjima je pokazano da se AO pacovi u odnosu na DA pacove razlikuju po slaboj aktivaciji Th1 i Th17 ćelija u relevantnim limfnim čvorovima u odgovoru na encefalitogenu imunizaciju. Takođe, pokazano je da relativno mali broj encefalitogenih ćelija infiltrira CNS AO pacova. Do sada nije vršeno ispitivanje uloge GALT-a i mikrobiote creva u otpornosti pacova soja AO na indukciju EAE-a. Sve je više istraživanja koja pokazuju da mikroorganizmi creva imaju važnu ulogu u regulaciji imunskog odgovora kroz interakciju sa limfnim tkivom creva (GALT, engl. gut-associated lymphoid tissue). U istraživanjima na EAE-u je pokazano da određeni mikroorganizmi creva pospešuju tok bolesti, dok drugi ostvaruju terapeutske efekte modulacijom odnosa Th1 i Th17 encefalitogenih ćelija i regulatornih T ćelija (Treg). Poznato je i da encefalitogene CD4+ T ćelije migriraju u GALT, uključujući mezenterične limfne čvorove i Pejerove ploče gde se mogu diferencirati u Treg. Smatra se da značajnu ulogu u ovoj rediferencijaciji imaju crevne bakterije i njihovi produkti. Zbog toga je važno utvrditi koje bakterije u crevima i na koji način ostvaruju ulogu u patogenezi multiple skleroze, kako bi se modulacijom mikrobiote creva omogućila prevencija i tretman bolesti. Nedavna uporedna istraživanja sastava mikrobiote creva osoba obolelih od multiple skleroze i zdravih osoba pokazuju kod pacijenata povećanu ili smanjenu zastupljenost pojedinih grupa bakterija, uključujući Clostridia klaster XIV i IV, Bacteroides fragilis, i rodova Pseudomonas, Mycoplana, Haemophilus, Dorea i Blautia. Međutim, rezultati dosadašnjih istraživanja nisu dovoljni da bi bilo razjašnjeno na koji način mikrobiota creva doprinosi patogenezi multiple skleroze. Mikrobiota creva i GALT se smatraju važnim učesnicima u pokretanju, propagaciji, ali i u prevenciji autoimunoskih procesa u CNS-u. Sastav mikrobiote creva se razlikuje kod pacijenata obolelih od multiple skleroze i zdravih osoba. U skladu sa tim, soj pacova podložan EAE-u, DA, i soj koji je otporan na indukciju EAE-a, AO, pokazali su razlike u sastavu mikrobiote creva u ovom istraživanju. Konkretno, Turicibacter sp. i članovi Lachnospiraceae familije su identifikovani kao mogući promoteri otpornosti na indukciju EAE-a ili oporavka od EAE-a. Takođe je pokazano da se ćelijski sastav mezenteričnih limfnih čvorova, kao i ćelijski sastav Pejerovih ploča razlikuje između AO i DA pacova, s tim da DA pacovi imaju više CD4+ ćelija, ali i više Treg-a. Pored toga, ćelije GALT-a AO soja pacova otpornog na EAE su produkovale manje IFN-γ i IL-17 u poređenju sa DA sojem pacova koji je podložan indukciji EAE-a. Produkcija IL-10 kao glavnog imunoregulatornog citokina u crevima koji ispoljava imunosupresivne efekte, razlikovala se između ova dva soja pacova. Antibiotski tretman je narušio otpornost AO pacova prema indukciji EAE-a, što se ogledalo u pojavi blagih kliničkih simptoma, povećanom broju infiltrata u kičmenoj moždini i povišenom nivou IL-17 u CNS-u. Primena antibiotika je dovela i do promena u drenirajućim limfnim čvorovima. U njima je primećen povećan broj ćelija sa povećanom zastupljenošću CD4+ T ćelija, koje su, produkovale više proinflamacijskih citokina. Analiza zastupljenosti Treg je pokazala da se procenat Treg razlikuje između sojeva samo u Pejerovim pločama neimunizovanih životinja, dok se nakon imunizacije smanjuje udeo Treg u drenirajućim limfnim čvorovima, mezenteričnim limfnim čvorovima i Pejerovim pločama kod životinja tretiranih antibioticima. Sastav mikrobiote creva AO pacova se znatno promenio nakon četiri nedelje primene antibiotika, nakon čega su se promene izgubile. Transferom mikrobiote creva AO pacova u DA pacove došlo je do ublažavanja simptoma EAE-a kod DA pacova. U CNS-u dolazi do smanjenja koncentracije IL-17 kod tako tretiranih DA životinja. Uočena je povećana celularnost u drenirajućim limfnim čvorovima, kao i veća zastupljenost Treg u drenirajućim i mezenteričnim limfnim čvorovima. Transfer mikrobiote je doveo i do značajne promene diverziteta crevne mikrobiote tretiranih DA pacova. Promene se naročito zapažaju u diverzitetu mlečnokiselinskih bakterija. Rezultati ove doktrorske disertacije jasno pokazuju da crevna mikrobiota ima bitnu ulogu u patogenezi autoimunskog procesa prisutnog u CNS-u i da bi njena modulacija mogla biti novi pristup u terapiji multiple skleroze.
Кључне речи:
Eksperimentalni autoimunski encefalomijelitis; Albino Oksford pacovi; Mikrobiota creva; Limfno tkivo crevaИзвор:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2018, 1-134Финансирање / пројекти:
- Ћелијски и молекулски механизми опоравка пацова од експерименталног аутоимунског енцефаломијелитиса (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173035)
- Молекуларни механизми физиолошке и фармаколошке контроле инфламације и канцера (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173013)
URI
http://uvidok.rcub.bg.ac.rs/handle/123456789/2612https://radar.ibiss.bg.ac.rs/handle/123456789/3105