A Vitamini Eksikliği, Farelerde Doğuştan Gelen Parazit Bağışıklığını Güçlendiriyor!

Araştırmalar, A vitamini eksikliğinin farelerde parazit solucan enfeksiyonlarına karşı korumaya yardım ettiğini gösterdi. 

A vitamini eksikliği gece körlüğü ve artan astım riski de dahil olmak üzere pek çok sağlık problemi ile ilişkilidir. Diğer beslenme yetersizlikleri ile, immün sistemin özelleşmiş T hücrelerinin aracılık ettiği adaptif bağışıklığı tehlikeye attığı da biliniyor. Böyle olunca, A vitamini eksikliğinin fareyi solucan enfeksiyonlarına karşı korumak için immün sistemi aktif hale getirdiğinin bulunması araştırmacılar için sürpriz oldu. Çalışmaları 23 Ocak 2014'te Science'ta yayımlandı. 

Ulusal Alerji ve Enfektif Hastalıklar Enstitüsü 'nden Yasmine Belkaid ve meslektaşları beklenmeyen bu sonucu bulduklarında A vitamini eksikliğinin, farelerde doğuştan gelen iki tip bağışıklık hücresinin bağırsak popülasyonu üzerindeki etkilerini inceliyorlardı. Bağırsak ve deri gibi dış ortama maruz kalan yüzeylerdeki ilk savunma hattı olan "bariyer bağışıklığın" sürdürülebilmesinde önemli rol oynayan bu iki tip doğuştan gelen lenfoid hücreleri 2 ve 3 (Innate Lymphoid Cells; ILC2, ILC3) 'tür. Araştırmacılar aktif vitamin A metaboliti retinoik asidi engellediklerinde, beklendiği gibi ILC3 hücre popülasyonu azaldı, ancak ILC2 hücre popülasyonu yükseldi. 

Bu çalışmayı "zarif bir deney dizisi" olarak betimleyen Manchester Üniversitesi immünoloji ve mikrobiyoloji profesörü Richard Grencis, kendisi bu çalışmada yer almamıştır, The Scientist'e yazdığı elektronik postada şöyle diyor:

Doğuştan gelen immün cevabın geleneksel niteliği, kaç kere aktif olduğuna bakılmaksızın değişmez ve adapte olmaz olmasıdır. Bu çalışma yeni bir bakış ile bu görüşe açık bir şekilde meydan okuyor.

A vitamini eksikliği dünyada en yaygın beslenme eksiklikleri arasında yer alıyor. Gelişmeye devam eden ülkelerde yaklaşık 250 milyon çocuk A vitamini eksikliğinden mustarip. İyi bilinir ki A vitamini de dahil olmak üzere diyet besinlerin eksikliği bir kişinin enfeksiyonlara karşı duyarlılığını artırabilir. Halbuki ki vitamin eksikliği ve enfeksiyon riski araştırmaları "bilhassa adaptif tepki açısından, ilk hat savunma sistemimiz olan doğuştan gelen bağışıklık sisteminin bir kez uyarılmasıyla tepkinin aktifleşmesi kanunu bozdu." şeklinde açıklama yaptı. 

Diğer gruplar önceden retinoik asidin adaptif T hücresi tepkisini yükselttiğini göstermişlerdi. Bu yüzden Belkaid ve meslektaşları beslenme etmenleri ve çevre (bağırsak gibi) bariyerlerini muhafaza edip bireylerin yetersiz beslenme koşullarında bile hayatta kalmasını mümkün kılan doğuştan gelen bağışıklık sistemi arasında bir tartışma olabileceğini varsaydılar. Bu ihtimali araştırmak için doğuştan gelen bağışıklığın bir kısmını oluşturan ama tipik olarak bağışıklık sisteminin adaptif kolu olan T hücreleriyle ilişkili bir çok sinyal molekülü salgılayan (sitokinler) doğuştan gelen lenf hücrelerine baktılar. 

Bu çalışma için, takım 14 günlük hamile fareleri A vitamini bakımından eksik özel bir diyetle beslediler ve daha sonra onların yavrularını da vitamin A bakımından eksik fareler elde etmek için aynı rejimi uyguladılar. Sonrasında bu ve normal farelerin ince bağırsak hücreleri analiz edildi ve A vitamininden yoksun olan farede ILC3 hücreleri ve onların ilişkili olduğu sitokinlerin her ikisinin de seviyelerinin önemli ölçüde azaldığı; ILC2 hücrelerinin ve onların ilişkili olduğu sitokinlerin seviyelerinin yükseldiği keşfedildi. Araştırmacılar retinoik asit sinyalizasyonun baskılanması normal farelerde de aynı etkiyi yarattığını keşfettiler. A vitamini seviyelerinin ince bağırsaktaki immün hücreleri popülasyonunu etkilediğini öne sürdüler. 

Yazarlar ayrıca, farklılaşmamış progenitör lenfoid hücrelerini doğuştan lenfoid hücreleri olmayan fareye tanıtıp bağırsakta ortaya çıkan ILC2 ve ILC3 hücrelerinin miktarını gözlemleyerek retinoik asidin başka bir şekildeki etkisini de araştırdılar. Onlar retinoik asid sinyalizasyonunun engellenmesinin ILC2 hücrelerinin öncelikli kümelenmesine yol açarken; retinoik asidin intraperitonal olarak tanıtılmasının bağırsaktaki ILC3 hücrelerinin dominant popülasyonuna yol açtığını buldular. Toplamında, yazarlar değişen A vitamini seviyelerinin değişik tipte bağışıklığı desteklediğini öne sürdüler. 

ILC2 ve ILC3 hücrelerinden her ikisi de doğuştan gelen bağışıklıkta rol oynarken, ikinci olanının bakteriyel enfeksiyonlara karşı korunmaya yardım ettiği ve retinoik asite maruz kalmaya tepki olarak çoğaldığı biliniyor. Araştırmacılar buna uygun olarak, retinoik asit sinyalizasyonu inhibitörü ile muamele edilmiş farelerin Citrobacter rodentium ile tehdit edildiklerinde normal farelere kıyasla daha zayıf kaldıklarını buldular. 

Diğer taraftan ILC2 hücrelerinin solucan enfeksiyonlarıyla mücadelede yardımcı olduğu biliniyor. Araşırmacılar, retinoik asit reseptöründen mahrum edilmiş progenitör lenfoid hücrelerinin tercihen ILC2 hücrelerine farklılaştığını keşfetmişlerdir. Araştırmacılar, bu hücrelerin A vitamininin eksik olduğu şartlar altında nasıl davrandıklarını araştırmak için normal, A vitamininden mahrum ve retinoik asid inhibitörü ile muamele edilmiş fareleri parazit bir solucan olan Trichuris muris yumurtaları ile oral yoldan enfekte etmişlerdir. 14 gün sonra, her memelinin cecal epitel tabakasındaki solucan yükünü ölçtüler. A vitamini eksik ve retinoik asit inhibitörü ile muamele edilmiş farelerden ikisi de yükselen ILC2 hücre sayılarının eşliğinde normal mukabilleriyle karşılaştırıldıklarında daha düşük solucan yükü gösterdiler. Belkaid: 

Bildiğimiz kadarıyla bu, bağışıklık sisteminin eksik beslenmeye karşı geliştirdiği yararlı adaptasyonu gösteren ilk çalışmadır.

Grencis: 

Görünüşe göre adaptif tepkilerin optimum olarak fonksiyon gösteremediği durumlarda, doğal bağışıklık sistemi bunu telafi eder.

Yazarlar ayrıca gözlemlerinin konukçunun, parazitle rekabeti azaltarak bünyesindeki besin seviyesini sürdürebilmesine olanak verecek bir adaptasyonun ileri sürülebilirliğini tartıştılar. Yalnız bu teori şimdiye kadar test edilmedi. 

Geride kalan sorular arasından bu çalışmada yer almayan Ohio State Universitesi 'nden Linda Saif 'inki sıyrılıyor. Saif şöyle soruyor:

A vitamini eksikliğini hafifletmek için yapılacak muameleler, diğer bağırsak patojenlerine karşı korurken, solucan yükünü artıracak mı?