Darmbacteriën leiden immuunafweer in verschillende delen van de muisdarm

AmsterdamWetenschappers van het Max Delbrück Centrum en Charité -- Universitätsmedizin Berlin hebben ontdekt dat verschillende delen van de muizendarm unieke groepen microben bevatten. Deze variatie beïnvloedt het type en de verspreiding van immuuncellen in de darm. Het begrijpen van deze complexe samenstelling van immuuncellen en microben is cruciaal voor het onderzoek naar ontstekingsziekten.

Een onderzoek in het tijdschrift Gut Microbes toont aan hoe het darmmicrobioom het immuunsysteem beïnvloedt. Wetenschappers gebruikten kiemvrije muizen zonder darmbacteriën en vergeleken deze met normale muizen met darmbacteriën. Ze namen monsters uit de darmen en gebruikten metagenomische sequencing om te bepalen welke bacteriën aanwezig waren. Tegelijkertijd gebruikten ze flowcytometrie om de soorten immuuncellen in elk deel van de darm te onderzoeken.

Belangrijke bevindingen van het onderzoek zijn:

• De samenstelling van microbiële gemeenschappen in het maag-darmkanaal verschilt sterk per locatie.
• Adaptieve immuuncellen komen vaker voor in de onderste darmen.
• Aangeboren immuuncellen zijn overvloediger aanwezig in de bovenste gedeelten.
• De verdeling van immuuncellen is aanzienlijk verstoord bij kiemvrije muizen.

Deze ontdekking is van groot belang voor de immunologie. Het toont aan dat de darmmicrobiota niet alleen lokale immuunreacties beïnvloedt, maar ook effecten heeft in het hele lichaam. De aanwezigheid van adaptieve immuuncellen, die reageren op vreemde stoffen, in de onderste darm wijst erop dat dit gebied cruciaal kan zijn voor het bestrijden van pathogenen en andere vreemde materialen. Daarentegen lijken de bovenste darmen, met meer aangeboren immuuncellen, te dienen als de eerste verdedigingslinie tegen microben.

De manier waarop immuuncellen zich organiseren, benadrukt de flexibiliteit en aanpassingsvermogen van het immuunsysteem. Ze kunnen hun opstelling aanpassen op basis van de aanwezigheid van microben, wat wijst op een nauwe relatie tussen het immuunsysteem en de bacteriën in ons lichaam. Deze kennis kan leiden tot meer gerichte behandelingen voor ontstekingsziekten zoals de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa.

Het onderzoek heeft belangrijke gevolgen voor ziektes buiten de darm. Wetenschappers overwegen nu hoe immuuncellen zich van de darm naar andere delen van het lichaam verplaatsen. Bijvoorbeeld, kunnen immuuncellen in organen die lijden aan aandoeningen als hoge bloeddruk of nierziekten afkomstig zijn uit de darm? Deze vraag zou ons kunnen helpen begrijpen hoe het darmmicrobioom andere ziektes in het lichaam beïnvloedt.

Het groeperen van immuuncellen op basis van hun interactie met bacteriën of hun locatie kan bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe medische tests. Een nieuwe app uit het onderzoek stelt onderzoekers in staat om snel het aantal en de functie van specifieke immuuncellen in elk deel van de darm te zien. Deze tool kan het onderzoek in verschillende domeinen versnellen en wetenschappers helpen zich te richten op specifieke cellen en gebieden die relevant zijn voor hun onderzoeksvragen.

Door te begrijpen hoe deze factoren werken, kunnen we betere dieetplannen en probiotische behandelingen ontwikkelen die de darmbacteriën veranderen om het immuunsysteem te ondersteunen. Dit brengt ons dichter bij gepersonaliseerde geneeskunde, waarbij behandelingen worden afgestemd op het unieke darm- en immuunsysteem van elk individu.