การค้นพบหน่วยความจำภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดในลำไส้

ระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดมีบทบาทสำคัญในการควบคุมปฏิสัมพันธ์ของโฮสต์และจุลินทรีย์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการป้องกันเชื้อโรคที่บุกรุกเยื่อเมือก การใช้แบบจำลองการติดเชื้อในลำไส้ นักวิทยาศาสตร์จาก Institut Pasteur และ Inserm ค้นพบว่า innate effector cells ซึ่งเป็นกลุ่มที่ 3 innate lymphoid cells ไม่เพียงแต่ทำหน้าที่ในช่วงแรกของการติดเชื้อเท่านั้น แต่ยังสามารถฝึกฝนให้พัฒนารูปแบบโดยธรรมชาติของหน่วยความจำภูมิคุ้มกันที่ สามารถปกป้องโฮสต์ระหว่างการติดเชื้อซ้ำ การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารScienceเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2022 การต่อสู้กับการติดเชื้อ Escherichia coli ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคลำไส้หรือเลือดออกในทางเดินอาหาร เป็นความท้าทายด้านสาธารณสุขที่สำคัญ แบคทีเรียเหล่านี้ซึ่งมีอยู่ในน้ำดื่มหรืออาหาร อาจทำให้เกิดอาการท้องร่วงเรื้อรังที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบของลำไส้เฉียบพลัน ด้วยเหตุนี้เชื้อ Escherichia coli ที่ก่อโรคในลำไส้และโรคเลือดออกในลำไส้มีส่วนรับผิดชอบต่อการเสียชีวิตของเด็กเกือบ 9% ทั่วโลก



เยื่อบุลำไส้มีระบบป้องกันที่ซับซ้อนซึ่งช่วยให้สามารถต่อสู้กับการติดเชื้อของเชื้อโรคได้ในขณะที่ยังคงรักษาความทนทานต่อจุลินทรีย์ในส่วนกลาง ซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของร่างกายตามปกติ การเฝ้าระวังอย่างต่อเนื่องนี้ดำเนินการโดยระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ซึ่งให้การป้องกันล่วงหน้าในชั่วโมงแรกหลังการติดเชื้อ จากนั้น ระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้จะพัฒนาหน่วยความจำสำหรับเชื้อโรคที่พบโดยการเปิดใช้งานตัวรับเฉพาะที่แสดงออกที่ผิวของลิมโฟไซต์ B และ T ซึ่งจะทำให้สามารถผลิตแอนติบอดีป้องกันและไซโตไคน์ที่อักเสบได้ ซึ่งแตกต่างจากการทำงานที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนของระบบปรับตัวในความอดทนและการป้องกันในระยะยาว บทบาทของระบบโดยธรรมชาติในหน่วยความจำภูมิคุ้มกันยังคงต้องพิจารณา



ในปี พ.ศ. 2551 ทีมที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์ของ Inserm James Di Santo (Innate Immunity Unit, Institut Pasteur/Inserm) ได้อธิบายกลุ่มที่ 3 เซลล์ลิมฟอยด์โดยธรรมชาติ (ILC3s) ว่าเป็นตระกูลลิมโฟไซต์ใหม่ที่แตกต่างจากลิมโฟไซต์ T และ B ที่ปรับตัวได้ ILC3 มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเยื่อบุลำไส้ โดยการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อการอักเสบ เช่น อินเตอร์ลิวคิน (IL)-22 การปล่อยไซโตไคน์กระตุ้นการผลิตเปปไทด์ต้านจุลชีพโดยเซลล์เยื่อบุผิว ซึ่งช่วยลดภาระของแบคทีเรียเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางในลำไส้ ลำไส้ ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์จาก Innate Immunity Unit (Institut Pasteur/Inserm) ใช้โปรโตคอลที่เป็นนวัตกรรมเพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันเผชิญกับความท้าทายของแบคทีเรียเอนเทอโรแบคทีเรียที่ถูกจำกัดเวลา โดยยึดตาม Citrobacter rodentium (แบบจำลองหนูของการติดเชื้อ E. coli) พวกเขาสังเกตเห็นว่า ILC3s ยังคงอยู่เป็นเวลาหลายเดือนในสถานะเปิดใช้งานหลังจากได้รับเชื้อ C. rodentium ในระหว่างการติดเชื้อครั้งที่สอง ILC3 ที่ "ผ่านการฝึกอบรม" มีความสามารถที่เหนือกว่าในการควบคุมการติดเชื้อผ่านการเพิ่มจำนวนที่เพิ่มขึ้นและการผลิตจำนวนมากของ IL-22 "การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่า ILC3 ในลำไส้ได้รับหน่วยความจำเพื่อเสริมสร้างการป้องกันเยื่อเมือกในลำไส้จากการติดเชื้อซ้ำเมื่อเวลาผ่านไป" Nicolas Serafini ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาและนักวิทยาศาสตร์ Inserm ของ Innate Immunity Unit (Institut Pasteur/Inserm) อธิบาย "ความสามารถในการ "ฝึกฝน" ระบบภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติในเยื่อเมือกเป็นการปูทางสำหรับการปรับปรุงการป้องกันของร่างกายต่อเชื้อโรคต่างๆ ที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ หน่วย (สถาบันปาสเตอร์ / แทรก) การค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึงกลไกการป้องกันภูมิคุ้มกันต้านเชื้อแบคทีเรียแบบใหม่ และอาจนำไปสู่แนวทางการรักษาแบบใหม่ในการรักษาโรคลำไส้ (IBD หรือมะเร็ง) ในระยะยาว