الميكروبات المعوية، اختلال التوازن الميكروبي، واستتباب المناعة المخاطية

يتطور الجهاز المناعي المخاطي ويعمل في حوار مستمر مع تريليونات الميكروبات التي تستعمر الأمعاء والأسطح الحاجزة الأخرى. تساعد الميكروبات المقيمة في توجيه التطور المناعي، ومعايرة الاستجابات المناعية، والحفاظ على الاستتباب، بينما يقوم الجهاز المناعي بدوره بتشكيل المجتمع الميكروبي؛ ويرتبط اضطراب هذا التوازن، الذي يسمى اختلال التوازن الميكروبي (dysbiosis)، بالأمراض ذات الصلة بالمناعة.

Definition

الميكروبات المعوية هي مجتمع الكائنات الدقيقة التي تستعمر الأسطح المخاطية؛ وفي علم المناعة تشير إلى الميكروبات المتعايشة التي تشارك في تنظيم تطور المناعة المخاطية واستتبابها، ويُطلق على اضطراب تركيبها أو وظيفتها اسم اختلال التوازن الميكروبي (dysbiosis).

Scope

يغطي هذا الموضوع كيفية تأثير الميكروبات المتعايشة ومستقلباتها على المناعة المخاطية، ومفهوم استتباب المضيف والميكروبات، وفكرة اختلال التوازن الميكروبي كاضطراب في التوازن الميكروبي المناعي. وهو مدخل مرجعي في علم المناعة المخاطية وليس إرشادات سريرية.

Core questions

• كيف تشكل الميكروبات تطور ووظيفة المناعة المخاطية؟
• كيف تؤثر المستقلبات الميكروبية على الخلايا المناعية في الأسطح الحاجزة؟
• كيف يحافظ الجهاز المناعي على الاستتباب مع الميكروبات المتعايشة؟
• ما هو اختلال التوازن الميكروبي وكيف يرتبط بالأمراض ذات الصلة بالمناعة؟

Key concepts

• الميكروبات المتعايشة
• استتباب المضيف والميكروبات
• الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة
• تحفيز الخلايا التائية التنظيمية
• مقاومة الاستعمار
• اختلال التوازن الميكروبي
• التوجيه المناعي بواسطة الميكروبات

Mechanisms

يتم استشعار الميكروبات المتعايشة ومنتجاتها بواسطة الجهاز المناعي المخاطي وتساعد في دفع نضوج المناعة، بما في ذلك تحفيز مجموعات الخلايا التائية التنظيمية والفعالة وإنتاج الغلوبولين المناعي A (IgA). تعمل المستقلبات الميكروبية، وخاصة الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة الناتجة عن تخمير الألياف الغذائية، على الخلايا المناعية والظهارية؛ على سبيل المثال، تعزز استتباب الخلايا التائية التنظيمية في القولون. توفر الميكروبات أيضًا مقاومة للاستعمار ضد مسببات الأمراض، بينما يقوم الجهاز المناعي، من خلال الغلوبولين المناعي A الإفرازي والببتيدات المضادة للميكروبات، بتقييد وتنظيم المجتمع الميكروبي. يحافظ هذا التنظيم المتبادل على الاستتباب، ويرتبط اضطرابه، أي اختلال التوازن الميكروبي، بالحالات الالتهابية والمناعية، على الرغم من أن الاتجاه السببي غالبًا ما يكون معقدًا.

Clinical relevance

تتورط التفاعلات بين الميكروبات والجهاز المناعي في أمراض الأمعاء الالتهابية، والحساسية، وغيرها من الحالات ذات الصلة بالمناعة، وتثير الاهتمام بالنهج التي تستهدف الميكروبيوم؛ وهذا مجال بحث نشط بدلاً من كونه ممارسة سريرية راسخة. يصف المدخل الآليات والارتباطات كمرجع وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج الفردي.

History

بمجرد أن أظهرت النماذج الحيوانية الخالية من الجراثيم أن الجهاز المناعي يفشل في التطور بشكل طبيعي بدون ميكروبات، انتقلت الميكروبات إلى مركز علم المناعة المخاطية. حددت الأعمال اللاحقة تأثيرات ميكروبية محددة على مجموعات الخلايا التائية، وحددت المستقلبات مثل الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة كوسطاء، وصاغت اختلال التوازن الميكروبي كاضطراب في التوازن الميكروبي المناعي ذي صلة بالمرض.

Debates

هل اختلال التوازن الميكروبي سبب أم نتيجة للأمراض ذات الصلة بالمناعة؟

ترتبط المجتمعات الميكروبية المتغيرة باستمرار بالحالات الالتهابية والمناعية، ولكن التمييز بين ما إذا كان اختلال التوازن الميكروبي يدفع المرض أو ينتج عن البيئة المناعية والالتهابية المتغيرة لا يزال صعبًا وهو سؤال نشط.

Key figures

• Yasmine Belkaid
• Lora Hooper
• Dan Littman
• Kenya Honda
• Wendy Garrett

Seminal works

• hooper-2012
• belkaid-2014
• smith-2013
• honda-2016

Frequently asked questions

كيف تؤثر الميكروبات على الجهاز المناعي؟

توجه الميكروبات المتعايشة ومستقلباتها تطور ومعايرة المناعة المخاطية، على سبيل المثال من خلال تعزيز الخلايا التائية التنظيمية والفعالة وإنتاج الغلوبولين المناعي A، ومن خلال توفير مقاومة للاستعمار ضد مسببات الأمراض.

ما هو اختلال التوازن الميكروبي؟

اختلال التوازن الميكروبي هو اضطراب في تركيب أو وظيفة الميكروبات المعوية بالنسبة للتوازن الصحي؛ ويرتبط بالأمراض ذات الصلة بالمناعة والالتهابات، على الرغم من أن ما إذا كان سببًا أو نتيجة غالبًا ما يظل غير واضح.