میکروبیوتا، دیس‌بیوزیس و هموستاز ایمنی مخاطی

سیستم ایمنی مخاطی در گفت‌وگوی مداوم با تریلیون‌ها میکروبی که روده و سایر سطوح سدکننده را کلونیزه می‌کنند، توسعه یافته و عمل می‌کند. میکروبیوتای مقیم به هدایت توسعه ایمنی، تنظیم پاسخ‌های ایمنی و حفظ هموستاز کمک می‌کند، در حالی که سیستم ایمنی نیز به نوبه خود جامعه میکروبی را شکل می‌دهد؛ اختلال در این تعادل، که دیس‌بیوزیس نامیده می‌شود، با بیماری‌های با واسطه ایمنی مرتبط است.

Definition

میکروبیوتا جامعه‌ای از میکروارگانیسم‌ها است که سطوح مخاطی را کلونیزه می‌کنند؛ در ایمونولوژی به میکروب‌های همزیستی اشاره دارد که توسعه و هموستاز ایمنی مخاطی را به طور مشترک تنظیم می‌کنند و ترکیب یا عملکرد مختل شده آن‌ها دیس‌بیوزیس نامیده می‌شود.

Scope

این موضوع به بررسی چگونگی شکل‌دهی میکروب‌های همزیست و متابولیت‌های آن‌ها به ایمنی مخاطی، مفهوم هموستاز میزبان-میکروبیوتا، و ایده دیس‌بیوزیس به عنوان یک تعادل میکروبی-ایمنی مختل شده می‌پردازد. این یک مدخل مرجع در ایمونولوژی مخاطی است و راهنمایی بالینی محسوب نمی‌شود.

Core questions

• میکروبیوتا چگونه توسعه و عملکرد ایمنی مخاطی را شکل می‌دهد؟
• متابولیت‌های میکروبی چگونه بر سلول‌های ایمنی در سطوح سدکننده تأثیر می‌گذارند؟
• سیستم ایمنی چگونه هموستاز را با میکروب‌های همزیست حفظ می‌کند؟
• دیس‌بیوزیس چیست و چگونه با بیماری‌های با واسطه ایمنی مرتبط است؟

Key concepts

• میکروبیوتای همزیست
• هموستاز میزبان-میکروبیوتا
• اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه
• القای سلول T تنظیم‌کننده
• مقاومت در برابر کلونیزاسیون
• دیس‌بیوزیس
• آموزش ایمنی توسط میکروب‌ها

Mechanisms

میکروب‌های همزیست و محصولات آن‌ها توسط سیستم ایمنی مخاطی شناسایی می‌شوند و به تحریک بلوغ ایمنی کمک می‌کنند، از جمله القای جمعیت‌های سلول‌های T تنظیم‌کننده و مؤثر و تولید IgA. متابولیت‌های میکروبی، به ویژه اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه که از تخمیر فیبر غذایی تولید می‌شوند، بر سلول‌های ایمنی و اپیتلیال عمل می‌کنند؛ به عنوان مثال، آن‌ها هموستاز سلول‌های T تنظیم‌کننده روده بزرگ را تقویت می‌کنند. میکروبیوتا همچنین مقاومت در برابر کلونیزاسیون توسط پاتوژن‌ها را فراهم می‌کند، در حالی که سیستم ایمنی، از طریق IgA ترشحی و پپتیدهای ضد میکروبی، جامعه میکروبی را محدود و سازماندهی می‌کند. این تنظیم متقابل هموستاز را حفظ می‌کند و اختلال آن، دیس‌بیوزیس، با شرایط التهابی و با واسطه ایمنی مرتبط است، اگرچه جهت علّی اغلب پیچیده است.

Clinical relevance

تعاملات میکروبیوتا-ایمنی در بیماری التهابی روده، آلرژی و سایر شرایط با واسطه ایمنی نقش دارند و به علاقه به رویکردهای هدفمند میکروبیوم دامن می‌زنند؛ این یک حوزه تحقیقاتی فعال است تا یک رویه بالینی تثبیت شده. این مدخل مکانیسم‌ها و ارتباطات را برای مرجع توصیف می‌کند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.

History

هنگامی که مدل‌های حیوانی بدون میکروب نشان دادند که سیستم ایمنی بدون میکروب‌ها به طور طبیعی توسعه نمی‌یابد، میکروبیوتا به مرکز ایمونولوژی مخاطی منتقل شد. کارهای بعدی تأثیرات میکروبی خاص بر جمعیت‌های سلول T را تعریف کردند، متابولیت‌هایی مانند اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه را به عنوان واسطه شناسایی کردند و دیس‌بیوزیس را به عنوان اختلالی در تعادل میکروبی-ایمنی مرتبط با بیماری تعریف کردند.

Debates

آیا دیس‌بیوزیس علت یا پیامد بیماری‌های با واسطه ایمنی است؟

جوامع میکروبی تغییر یافته به طور مداوم با شرایط التهابی و با واسطه ایمنی مرتبط هستند، اما تمایز بین اینکه آیا دیس‌بیوزیس باعث بیماری می‌شود یا نتیجه محیط ایمنی و التهابی تغییر یافته است، دشوار باقی مانده و یک سوال فعال است.

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

میکروبیوتا چگونه بر سیستم ایمنی تأثیر می‌گذارد؟

میکروب‌های همزیست و متابولیت‌های آن‌ها توسعه و تنظیم ایمنی مخاطی را هدایت می‌کنند، به عنوان مثال با تقویت سلول‌های T تنظیم‌کننده و مؤثر و تولید IgA و با فراهم کردن مقاومت در برابر کلونیزاسیون توسط پاتوژن‌ها.

دیس‌بیوزیس چیست؟

دیس‌بیوزیس اختلالی در ترکیب یا عملکرد میکروبیوتا نسبت به یک تعادل سالم است؛ این وضعیت با بیماری‌های با واسطه ایمنی و التهابی مرتبط است، اگرچه اینکه آیا علت است یا پیامد، اغلب نامشخص باقی می‌ماند.