Překvapivý objev: Máselná kyselina ze střevních bakterií zásadně mění imunitu a otevírá cestu k léčbě alergií

Vědci z Tokijské univerzity vědy odhalili, jak metabolity produkované střevními bakteriemi z vlákniny mohou zásadně ovlivňovat imunitní systém. Konkrétně se zaměřili na máselnou kyselinu (butyrate), která vzniká fermentací rozpustné vlákniny, jako je inulin a pektin.

Vědci z Tokijské univerzity vědy odhalili, jak metabolity produkované střevními bakteriemi z vlákniny mohou zásadně ovlivňovat imunitní systém. Konkrétně se zaměřili na máselnou kyselinu (butyrate), která vzniká fermentací rozpustné vlákniny, jako je inulin a pektin. Tato kyselina působí jako důležitá signální molekula, která snižuje záněty a udržuje rovnováhu imunitního systému.

Krátkořetězcové mastné kyseliny (SCFA), kam patří i máselná kyselina, jsou známé svou schopností regulovat imunitní onemocnění, včetně zánětlivých a alergických reakcí, a to modulací genové exprese a funkce imunitních buněk. Dendritické buňky (DC) jsou klíčovými strážci imunitního systému, které koordinují vrozenou i adaptivní imunitu. Ačkoli se ví, že povrchové molekuly dendritických buněk se dramaticky mění během jejich zrání, vliv SCFA na jejich vývoj a expresi těchto molekul dosud nebyl plně objasněn.

Tým profesora Chiharu Nishiyamy se rozhodl tuto mezeru vyplnit a prozkoumal, jak máselná kyselina ovlivňuje vývoj a expresi povrchových molekul na dendritických buňkách. Výzkum ukázal, že máselná kyselina měla nejsilnější účinek ze všech testovaných SCFA. Zvýšila expresi několika povrchových molekul dendritických buněk, včetně MHC II, CD86 a CD11b, a zároveň snížila hladiny CD11c. Také zvýšila expresi integrinu LPAM-1 (α4/β7), který je důležitý pro transport a lokalizaci imunitních buněk ve střevní sliznici.

Studie rovněž pozorovala posun ve vývoji dendritických buněk: máselná kyselina zvýšila poměr konvenčních dendritických buněk k plazmacytoidním dendritickým buňkám, čímž ovlivnila rovnováhu těchto podskupin. Mechanismus tohoto působení spočívá především v inhibiční aktivitě máselné kyseliny na histonovou deacetylázu, nikoli v stimulaci G-proteinem spřažených receptorů. Máselná kyselina zvýšila acetylaci histonů kolem genů Itga4 (kódujícího α4 podjednotku LPAM-1) a Spi1 (kódujícího transkripční faktor PU.1), což naznačuje zapojení epigenetické regulace.

Tyto poznatky propojují stravovací návyky, metabolity produkované střevní mikroflórou a epigenetickou regulaci, což je oblast rostoucího zájmu v imunologii. Jelikož nepřiměřené imunitní reakce často přispívají k alergiím, zánětům a autoimunitním onemocněním, identifikace nových oblastí imunomodulace může pomoci při vývoji strategií pro prevenci nebo zmírnění těchto poruch. Budoucí výzkum se zaměří na validaci těchto zjištění na zvířecích modelech a u lidí a na pochopení toho, jak střevní mikroflóra reguluje produkci máselné kyseliny.