Te-ai întrebat vreodată cum reușește sistemul nostru imunitar să facă diferența între alimentele pe care le consumăm și agenții patogeni periculoși? Un nou studiu revoluționar dezvăluie cum celulele imunitare din intestin iau această decizie crucială, oferind indicii prețioase despre alergiile alimentare și sursa unor boli intestinale.
În fiecare zi, cu fiecare înghițitură, sistemul nostru imunitar intestinal este pus în fața unei alegeri majore. Trebuie să ne apere de agenții patogeni străini, dar, în același timp, să tolereze alimentele și bacteriile benefice. Cum reușește intestinul să separe „prietenii” de „dușmani” a fost multă vreme un mister pentru oamenii de știință. Dar acum, cercetările recente identifică tipuri specifice de celule intestinale care comunică cu celulele T, determinându-le să tolereze, să atace sau să ignore.
Aceste descoperiri, publicate în revista Science, oferă oamenilor de știință o nouă înțelegere asupra modului în care sistemul imunitar intestinal menține echilibrul, și ar putea, în cele din urmă, să clarifice cauzele și mecanismele care influențează alergiile alimentare și bolile intestinale. „Marea întrebare este: cum supraviețuim mâncând?” spune Maria C.C. Canesso, autorul principal al studiului și postdoctorand în laboratoarele lui Daniel Mucida și Gabriel D. Victora. „De ce corpurile noastre tolerează în mod normal alimentele și ce se întâmplă greșit când dezvoltăm alergii alimentare?”
Toleranța la alimente și sistemul imunitar
Sistemul imunitar intestinal este o mașinărie complicată. Toleranța la alimente începe cu celulele prezentatoare de antigen, sau APC, care instruiesc celulele T să nu reacționeze. Acest semnal dă naștere la pTregs, un tip special de celule T care calmează răspunsul imunitar la particulele alimentare și inițiază o cascadă de activități care întăresc mesajul. Dar, fără a ști care APC-uri specifice conduc procesul, este dificil să descifrăm detaliile toleranței alimentare și intoleranței la agenți patogeni.
„Există atât de multe tipuri de celule prezentatoare de antigen”, spune Canesso. „Identificarea celor care fac ce trebuie este o provocare tehnică de lungă durată.” Ea a început să exploreze acest puzzle ca student doctorand în laboratorul Mucida, care se concentrează pe modul în care intestinul echilibrează apărarea cu toleranța. În timpul postdoctoratului, Canesso s-a alăturat și laboratorului Victora, care a dezvoltat o tehnologie cunoscută sub numele de LIPSTIC, care ajută la catalogarea interacțiunilor celulă-la-celulă, în special între celulele imunitare.
Despre LIPSTIC
„Progresele tehnologice realizate de laboratorul Victora ne-au permis să înțelegem dinamica celulelor imunitare, ceea ce nu ar fi fost posibil cu instrumentele existente”, afirmă Mucida, șeful Laboratorului de Imunologie Mucosală. După optimizarea LIPSTIC pentru această sarcină, Canesso și colegii au reușit să identifice acele APC-uri care promovează toleranța – un proces gestionat în principal de două tipuri: cDC1s și Rorγt+ APCs. Aceste celule capturează antigenele alimentare din alimentele ingerate și le prezintă celulelor T, dând naștere pTregs care asigură toleranța alimentară.
„Când am dezvoltat prima dată LIPSTIC, ne-am propus să măsurăm specific interacțiunile dintre celulele B și T care promovează răspunsurile de anticorpi la vaccinuri”, spune Victora, șeful Laboratorului de Dinamica Limfocitelor. „Este meritul Mariei că a reușit să adapteze acest lucru la setări atât de diferite de cele pentru care a fost inițial destinat.”
De asemenea, au descoperit cum infecțiile intestinale pot cauza interferențe, demonstrând la șoareci că viermele parazitar Strongyloides venezuelensis schimbă echilibrul departe de APC-urile care promovează toleranța și către cele care promovează inflamația. Într-adevăr, șoarecii infectați cu acest vierme în timpul unei prime expuneri la o proteină alimentară prezintă o toleranță redusă față de această proteină și semne de alergie atunci când sunt provocați.
În cele din urmă, echipa a caracterizat semnalele moleculare care stau la baza acestor schimbări imunitare, identificând citokinele cheie și căile care influențează modul în care APC-urile prezintă antigene și modulează răspunsurile imunitare. De exemplu, infecția a indus o creștere a citokinelor pro-inflamatorii, cum ar fi IL-6 și IL-12, care au fost arătate că înclină activitatea APC către rezultate inflamatorii. Acest mediu inflamator pare să anuleze mecanismele de toleranță ale sistemului imunitar.
Observații și însemnătatea lor
„Infecția cu viermi induce o expansiune a APC-urilor non-tolerogene care ajută la gestionarea infecției, depășind numeric APC-urile legate de toleranță”, spune Canesso. Împreună, descoperirile luminează modul în care sistemul imunitar menține toleranța alimentară și, în cazul infecțiilor parazitare, subliniază mecanismele imune specifice care pot deraia.
„Este important de remarcat că descoperirile noastre nu sugerează că infecțiile cu viermi declanșează alergiile alimentare”, clarifică Mucida, șeful Laboratorului de Imunologie Mucosală. „Ele reduc mecanismele de toleranță în timp ce răspunsul imunitar se concentrează pe gestionarea viermilor.” Deși aceste descoperiri nu sunt direct relevante pentru alergiile alimentare, ele pun bazele pentru investigații ulterioare privind intoleranța alimentară.
„Dacă alergiile alimentare sunt derivate din dereglarea APC-urilor intestinale care induc toleranța și răspunsurile protective la infecții, poate că într-o zi am putea modula acele APC-uri specific pentru a preveni alergiile alimentare”, spune Canesso. Următorul pas pentru Canesso este să se concentreze pe viața timpurie, explorând cum interacțiunile materno-neonatale modelează intoleranța alimentară. „Majoritatea alergiilor se dezvoltă devreme în viață”, spune ea. „Vreau să mă concentrez pe modul în care laptele matern și expunerea maternă la antigene alimentare pot influența sistemul imunitar al unui bebeluș, potențial modelând riscul lor de a dezvolta alergii alimentare.”