Материнская микробиота способствует выработке иммуноглобулина A у мышат

У иммунокомпетентных и иммунодефицитных самок различается микробиота. Если иммунокомпетентного мышонка вскармливает иммунодефицитная самка, то его уровень иммуноглобулина A (IgA) в плазме будет значительно выше, чем если это была бы иммунокомпетентная самка. Выработка IgA зависит от материнской микробиоты во время и после рождения. Однако неонатальный IgA не способен защитить мышонка от кишечных инфекций.

Credit:
michey | 123rf.com

В кишечнике новорожденных нет своей микробиоты, она формируется постепенно под влиянием материнской. До сих пор неясно, как бактерии матери участвуют в формировании иммунной системы ребенка. Группа ученых из США показала на мышах, как материнская микробиота регулирует продукцию иммуноглобулина A (IgA) de novo у новорожденных мышат.

Из-за того, что бактерии кишечника различаются у иммунокомпетентных и иммунодефицитных самок, в опытах использовали мышей обоего типа. У иммунодефицитных животных был выполнен нокаут активирующего рекомбинацию гена Rag1, из-за чего у них отсутствует V(D)J-рекомбинация и нет зрелых B- и Т-лимфоцитов, а у иммунокомпетентных Rag1 был активен. При скрещивании гомо- и гетерозигот получали мышат с активным и неактивным иммунитетом, которых вскармливали иммунокомпетентные или иммунодефицитные самки.

Как и ожидалось, у иммунодефицитных мышат не вырабатывался иммуноглобулин А, независимо от иммунного статуса самки. Но если иммунокомпетентного мышонка вскармливала иммунодефицитная самка, то его уровень IgA в плазме был значительно выше, чем у мышонка, вскормленного иммунокомпетентной самкой. Это не было связано с размером селезенки или IgA из материнского молока. Результат наблюдался на 16-й и 21-й день жизни, но не на 12-й. В дальнейшем изучали шестнадцатидневных мышат, еще не перешедших на твердую пищу.

Методом обмена потомства между самками с различным иммунным статусом авторы показали, что ключевую роль играют факторы, влияющие на мышонка после рождения, такие как микробиота и антитела молока, а также бактерии кожи и кишечника, которые передаются мышонку во время вскармливания.

Микробиота мышат, вскормленных самками с разным иммунным статусом, отличалась. Соответственно, и микробиота самок тоже должна была различаться. Действительно, в молоке Rag1+/+ самок преобладали бактерии Bacteroidales, а Rag1−/− — Lactobacillales. Если самки были из одного помета, различия нивелировались, как и при применении антибиотиков. Это показало, что различия в уровне IgA у мышат зависели от микробиоты самки во время и после рождения.

В желудке у трехдневных мышат, вскормленных иммунодефицитной самкой, было намного меньше бактерий. Преобладал вид Lactobacillus reuteri. Чтобы проверить, влияет ли L. reuteri на повышенный уровень IgA у мышат, использовали беременных самок без собственной микрофлоры. Если таких самок заражали L. reuteri CF48-3A, у их мышат был значительно повышен уровень IgA в плазме. У беременных самок без специфических патогенов этот эффект не наблюдался.

Повышенный уровень IgA зависел от наличия Т-клеток и лимфоидных клеток врожденного иммунитета 3 типа у мышонка.

Однако было показано, что IgA мышат не защищал их от Salmonella typhimurium или Escherichia coli, в отличие от IgG или IgA взрослых мышей.

В будущем авторы работы планируют изучить особенности неонатального IgA, а также ответить на вопрос, поможет ли применение пробиотиков в раннем возрасте развитию здорового иммунитета, и как это повлияет на людей с повышенным риском аутоиммунных заболеваний.

Источник

Mu Q., et al. // Regulation of neonatal IgA production by the maternal microbiota // PNAS, 118 (9), published March 2, 2021, DOI: 10.1073/pnas.2015691118

Добавить в избранное

Вам будет интересно