Microbii intestinali, celulele stem și metabolismul

Tractul gastrointestinal uman este locuit de câteva trilioane de microorganisme (bacterii, ciuperci, viruși și protozoare) care formează un ecosistem complex. Această populație eterogenă de microbi este dominată de bacterii comensale care își derivă hrana din materiale digerate, în schimbul furnizării gazdei cu molecule, inclusiv vitamine, pe care nu le poate produce.

Microbii intestinali și celulele stem derivate din măduva osoasă

Experimentele efectuate pe șoareci obezi au arătat recent acest lucru Expresia TLR4 în celulele stem derivate din măduva osoasă ce fel de joacă un rol în reglarea rezistenței la insulină a ficatului și a țesutului adipos. Antigenii bacterieni afectează celulele stem hematopoietice. În lumina acestei transplantul de măduvă osoasă pare a fi un instrument din ce în ce mai important în tratamentul tulburărilor metabolice. S-a demonstrat că o dietă bogată în grăsimi (HFD) pe termen scurt (timp de 4 săptămâni) poate crește proporția bacteriilor Gram-negative și Gram-pozitive din intestin prin reducerea numărului acestora din urmă. Această afecțiune se mai numește „endotoxinemie metabolică”, care poate fi punctul de plecare pentru rezistența la insulină și obezitate.

Metabolismul gazdei poate fi afectat de modificarea microbiogramei intestinale, pentru care sunt cunoscute mai multe strategii, inclusiv administrarea de prebiotice, probiotice și antibiotice și, mai recent, administrarea de sinbiotice și cobiotice. În plus, transplantul de măduvă osoasă, care este utilizat în prezent mai mult în medicina regenerativă, poate fi, de asemenea, potrivit pentru acest scop. Autorii, însă, subliniază faptul că cele prezentate rezultatele sunt foarte influențate de vârsta destinatarului.

În plus GVHD după transplant este atribuit microbilor intestinali și disbioză (boala grefă contra gazdă) tot în crearea sa. Diferențele în profilul microbian intestinal au fost demonstrate la compararea șoarecilor GVHD și de control: cazurile de GVHD au arătat o creștere excesivă a altor bacterii rare, inclusiv Escherichia coli, care poate fi asociată cu dezvoltarea septicemiei. Administrarea orală a antibioticului polimixină B a reușit să oprească creșterea acestor bacterii, ducând la o îmbunătățire a GVHD. Pe de altă parte, inflamația asociată cu GVHD poate provoca disbioză intestinală, care poate afecta severitatea inflamației intestinale. Comparând cele de mai sus putem concluziona că disbioza asociată cu GVHD poate duce la apariția bolilor metabolice datorită efectului său inflamator, care poate oferi o nouă țintă terapeutică pentru îmbunătățirea rezultatului clinic în cazurile de efecte metabolice legate de transplantul de măduvă osoasă.

Microbiogramă intestinală și celule stem intestinale

Conform mărturiei șobolanilor modificarea microbiogramei intestinale cu prebiotice pare într-adevăr adecvată în colonul proximal pentru a influența diferențierea celulelor precursoare în celule enteroendocrine. Acest lucru sugerează că microbii intestinali pot afecta rotirea celulelor epiteliale. De fapt, regenerarea epiteliului intestinal este reglementată de activitatea proliferativă a celulelor stem epiteliale intestinale situate la baza așa-numitelor cripte.

S-a demonstrat că microbii intestinali promovează maturarea sistemului imunitar intestinal, precum și o barieră intestinală mai strânsă. În acest sens, trebuie subliniat faptul că microbii intestinali pot afecta funcția celulelor stem intestinale. În experimentele pe animale, Buchon și colab. Au observat o scădere a numărului de celule stem mitotice din tractul intestinal. Pe de altă parte, colonizarea cu microflora nativă poate fi capabilă să inverseze acest fenotip, sugerând că microbiograma intestinală poate afecta capacitatea epiteliului intestinal de a se regenera. Rezultatele citate subliniază importanța unei compoziții microbiene sănătoase în menținerea fiziologiei intestinale, cum ar fi protecția împotriva stimulilor externi. La modelele animale caracterizate prin disbioză, s-a observat o creștere a permeabilității peretelui intestinal și a scurgerilor peretelui intestinal. Această stare, pe de altă parte, poate duce la translocarea antigenelor bacteriene (de exemplu, LPS), care creează un grad ușor de inflamație cronică care duce la tulburări metabolice și menține.

Concluzii

Modificarea mediului microbian intestinal poate afecta o mare varietate de funcții fiziologice ale gazdei. În acest sens, trebuie subliniat faptul că microbii intestinali nu numai că modulează metabolismul gazdei vizând organe metabolice active, dar acționează și asupra celulelor stem. Capacitatea lor este extrem de importantă deoarece este acest compartiment specific al celulelor joacă un rol fundamental în funcțiile fiziologice vitale, de exemplu, în regenerarea țesuturilor mature adulte, în menținerea fluctuației normale a organelor regenerative (de exemplu, circulația sângelui, pielea, tractul intestinal). În lumina datelor prezentate în prezenta comunicare, nu este posibil să se evite acordarea unei atenții suficiente microbilor intestinali și răspunsurilor lor adaptative atât în condiții fiziologice, cât și patologice.