Endogenní retroviry jako spínače imunitní odpovědi proti mikrobiotě

#článěkměsíce

V roce 2021 vyšel článek, který mě nadchnul a proto si ho v rámci “rubriky” #článekměsíce představíme. Endogenní retroviry (ERV), původně virové sekvence, které jsou nyní součástí DNA savců i člověka, mají mnohem více funkcí, než se dříve předpokládalo. I když je většina sekvencí ERV inaktivována (nevznikají původní funkční virové částice), mohou být v nějaké formě vytvářeny (ve formě mRNA nebo po reverzní transkripci ve formě cDNA). Co jsou endogenní retroviry a jak ovlivňují lidské endogenní retroviry (HERV) životy nás lidí si můžete přečíst v článku Endogenní retroviry.  Dnes se podíváme trochu hlouběji a představíme si výzkum týmu profesorky Yasmine Belkaid (1). Konkrétně se podíváme na endogenní retroviry jakožto potenciální přepínače imunitní reakce proti kožním bakteriím

Pro obranu každého organismu je důležité, aby nedocházelo k volnému prostupu mikrobů přes kůži. Kromě samotné kůže tomuto brání i kožní bakterie. Kožní a imunitní buňky jsou v neustálém kontaktu s kožními bakteriemi. Cílem imunitních buněk je udržet tzv. imunitní rovnováhu (stav, kdy nedochází ani k přemnožení ani hromadné likvidaci bakterií). Zajímavé je, že v přítomnosti bakterií nedochází pouze ke spuštění antibakteriálních mechanismů (např. produkci antimikrobiálních peptidů) ale také k aktivaci mechanismů protivirových (produkci interferonů). Jinými slovy nám naše bakterie pomáhají v obraně před viry. Právě tato aktivace protivirovách mechanismů vedla tým prof. Yasmine Belkaid k hypotéze, že by mohly hrát ERV roli v imunitní odpovědi na mikrobiotu. Jaký je tedy vztah mezi mikroby, imunitním systémem a endogenními retroviry? Pojďme se ponořit do tohoto výzkumu hlouběji.

Pro výzkum použili vědci tzv. myši prosté specifických patogenů, což jsou prostě myši bez předem určených druhů bakterií. Vědecký tým využil myšky prosté bakterií Staphylococcus. Když byla jejich kůže vystavena bakterii Staphylococcus epidermidis došlo k navýšení exprese (tvorby) ERV v kůži. Tým dále zkoumal jakým způsobem ovlivňuje tvorba ERV imunitní odpověď organismu (konkrétně T-lymfocytů) proti S. epidermidis. Zvolili pro to následující postup: Myškám nejprve podali antiretrovirotika. Antiretrovirotika jsou léky používané např. při léčbě HIV (příkladem je slavný tenofovir). V tomto experimentu sloužila k zastavení tvorby ERV.  Experiment ukázal, že u myšek, které byly po podání antivirotik vystaveny bakterii, došlo ke snížení antibakteriální odpovědi T-buněk (při srovnání s kontrolní myškou). Stejný efekt byl pozorován i pro další druhy bakterií jako je Staphylococcus aureus nebo Staphylococcus xylosusPodáno “lidštinou” pokud porušíme tvorbu ERV dojde k narušení imunitní rovnováhy při reakci s komenzální mikrobiotou. 

Vědecký tým, chtěl navíc zjistit, jak může tento jev ovlivnit přítomnost chronického zánětu. Už dříve se ukázalo, že vysokotučná dieta (s vysokým obsahem nasycených mastných kyselin) podporuje rozvoj zánětu*. Vědci chtěli experimentem zjistit zda může tvorba ERV stoupat pokud je v těle prozánětlivé prostředí. Vědci proto porovnávali myšky s běžnou stravou s myškami, které chodily po dobu 6 týdnů každý den do fast foodu (tzn. myšky s podpořenou prozánětlivou odpovědí). Experiment prokázal, že ke zvýšení tvorby ERV u “milovnic fast-foodu” opravdu dochází po vystavení S. epidermidis (při porovnání s běžně se stravující myškou). Celkový vliv tvorby ERV při rozvoji obezity je zatím nejasný. Stejná vědecká skupina pak porovnávala hladiny tvorby HERV i u pacientů s psoriázu (zánětlivé onemocnění kůže), a stejně jako u myšek, docházelo u nemocných pacientů ke zvýšené tvorbě HERV. 

Co si z toho vzít? I když nejsou ERV v těle vytvářeny v původní plně funkční podobě, mohou se podílet na regulaci či kontrole interakcí mezi mikrobiotou a imunitním systémem. Vědecký tým Yasmine Belkaid tedy navrhuje, že: „Hladina exprese ERV (tzn. jaké množství sekvencí ERV je produkováno) ovlivňuje práh aktivace tkáně, což dále určuje schopnost hostitele reagovat na mikrobiom buď homeostaticky nebo prozánětlivě.” Stručně řečeno, lze ERV v tomto kontextu přirovnat k “přepínačům“ nastavení imunitní odpovědi.

Na konec ještě přidávám odkaz na přednášku paní profesorky, kde se věnuje nejen výzkumu ERV detailněji: Yasmine Belkaid – Microbiome control of host immunity.

Zaujalo vás toto téma minimálně stejně jako mě 😃? Máte vy nějaká témata, která vás nadchla a přijdou vám fascinující? Dejte mi vědět do komentářů! 

Doufám, že máte krásný den.

Zdraví,

Lucka

*Pozor, neznamená to, že člověk nemá jíst tuky vůbec. Tuky jsou pro naše fungování nezbytné a vždy je důležité mít na paměti, že není efektivní vyřazovat ze stravy velké skupiny potravin, pokud k tomu není lékařsky podložený důvod.

Obrázek vytvořen na Biorender.com podle publikace Lima et al. (2021).

Zdroje:

1. Lima-Junior, D.S. et al. (2021). Cell, 184, 3794-3811.e19

0 komentáøù

Pøidat komentáø

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *