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I ricercatori identificano una cella immune che le guide tengono il tempo nell'intestino

Mentre la gente passa con il loro quotidiano e routine notturne, i loro apparati digerente seguono una routine, ugualmente: digerendo alimento e le sostanze nutrienti assorbenti durante il risveglio delle ore e riempimento delle celle logore durante il sonno. Il lavoro a turni ed il jet lag possono battere i programmi di sonno ed i ritmi digestivi scombussolati. Tali rotture sono state collegate al rischio aumentato di infezioni intestinali, l'obesità, malattia di viscere infiammatoria e cancro colorettale, tra l'altro.

Ora, i ricercatori alla scuola di medicina dell'università di Washington a St. Louis hanno identificato un tipo di cella immune che le guide tengono il tempo nell'intestino. Tali celle, conosciute come tipo 3 celle linfoidi innate (ILC3), sono responsabili della conservazione dell'intestino funzionare in un modo normale e sano. I ricercatori hanno trovato che i cosiddetti geni dell'orologio sono altamente attivi in tali celle e che la produzione delle cellule del cingolo immune delle molecole con l'attività dei geni dell'orologio. Quando i ricercatori hanno eliminato un gene chiave dell'orologio dai mouse, gli animali non sono riuscito a produrre un sottoinsieme delle celle ILC3 ed hanno lottato per gestire un'infezione batterica nell'intestino.

I risultati, pubblicati il 4 ottobre in immunologia di scienza, contribuiscono a spiegare perché le rotture ai ritmi circadiani sono collegate ai problemi gastrointestinali. Più ulteriormente, suggeriscono che quello mirare ai geni dell'orologio potrebbe pregiudicare le celle immuni ed aiutare contro gli effetti negativi dei programmi irregolari di sonno connessi con le malattie intestinali.

È stato sempre più evidente che le rotture dei ritmi circadiani così comuni nel lavoro a turni vita moderno, jet lag, la privazione cronica di sonno - abbia effetti nocivi sulla salubrità della gente, ma ancora non conosciamo molto circa quanto le rotture di sonno causano esattamente questi problemi. Che cosa abbiamo trovato qui siamo che i ritmi circadiani direttamente pregiudicano la funzione delle celle immuni nell'intestino, in grado di contribuire a spiegare alcune delle emissioni di salubrità noi vediamo, quali la malattia di viscere infiammatoria e la sindrome metabolica.

Marco Colonna, MD, il professore di MD di Belliveau della roccia di Robert di patologia e un professore di medicina

Le celle ILC3 mantengono l'equilibrio nell'intestino fortificando la barriera fra i trilioni dei batteri che normalmente in tensione dentro l'intestino e le celle che compongono l'intestino stesso. Egualmente producono le molecole immuni che aiutano il sistema immunitario dell'intestino per evitare reagir in modo esageratoe ai microbi ed alle particelle inoffensivi dell'alimento, mentre conservando la sua capacità di combattere malattia-causare i microorganismi.

Colonna ed i colleghi hanno studiato le celle ILC3 per anni, ma non era fino a primo Qianli Wang autore ed a seconda l'autore Michelle Robinette, il MD, il PhD - entrambi i dottorandi nel laboratorio di Colonna allora - notato che i geni dell'orologio altamente sono stati attivati in celle ILC3 che hanno cominciato a domandarsi se le celle potrebbero collegare i ritmi circadiani al sistema immunitario dell'intestino.

Se le celle ILC3 sono adattate ai ritmi circadiani, possono anticipare quando la nutrizione sta andando arrivare nell'intestino, che è egualmente quando i batteri pericolosi potrebbero essere consumati ed arrivare casualmente nell'intestino, anche. Per il funzionamento ottimale, l'intestino deve essere preparato per questi ritmi quotidiani e queste celle svolgono un ruolo fondamentale in quel trattamento.

Qianli Wang

Studiando le celle ILC3 catturate dagli intestini del mouse ad intervalli di sei ore, i ricercatori hanno trovato che l'attività dei geni dell'orologio ha variato in un reticolo prevedibile nel corso di un giorno e che l'attività dei geni per le molecole immuni cingolate con i geni dell'orologio. Quando hanno messo alcuni mouse su un programma simile ad uno sperimentato da un turnista - un cambiamento di otto ore nel ciclo luminoso scuro ogni due giorni - le celle ILC3 più non hanno funzionato normalmente. Hanno prodotto i bassi livelli di molecole immuni una volta stimolate per rispondere ad un'infezione. Più ulteriormente, quando i mouse geneticamente sono stati modificati per mancare dell'alfa della proteina REV-ERB dell'orologio, gli animali non sono riuscito a sviluppare le quantità normali di celle ILC3.

“Penso che sia equo dire che ILC3 è in applicazione del regolamento del ritmo circadiano e determinati geni circadiani chiave sono cruciali per le celle ILC3 da svilupparsi e la funzione,„ Wang abbia detto.

Wang e Colonna hanno sospettato che una scarsità delle celle ILC3 o un cambiamento nel comportamento ILC3 potrebbe pregiudicare la capacità dell'organismo di combattere le infezioni intestinali. Facendo uso dei mouse che mancano della proteina dell'orologio - come pure mouse sani per il confronto - i ricercatori hanno studiato l'effetto dell'infezione con il clostridio del batterio difficile, che può causare la diarrea severa nella gente. I mouse senza la proteina dell'orologio non sono riuscito a montare un'efficace difesa: Le loro celle ILC3 hanno prodotto più di una molecola immune offensiva e di di meno di una molecola immune protettiva ed i batteri si sono sparsi più ampiamente nei loro organismi.

“L'equilibrio dell'intestino è turbato tramite le rotture ai ritmi circadiani,„ Wang ha detto. “Le celle ILC3 sono così importanti da sventrare l'equilibrio che possiamo potere ricambiare alcune di queste rotture mirando ai geni dell'orologio in celle ILC3.„

I ricercatori stanno continuando a studiare il ruolo dei ritmi circadiani sull'apparato digerente.

“La pertinenza emergente del regolamento circadiano nella salubrità dell'intestino è probabile urtare medico e pratica ospedaliera,„ Colonna ha detto. “Penso che dobbiamo cominciare prendere i ritmi circadiani delle celle dell'intestino in considerazione quando sceglie sincronizzazione ottimale per gli interventi nutrizionali e farmacologici.„

Source:
Journal reference:

Wang, Q. et al. (2019) Circadian rhythm–dependent and circadian rhythm–independent impacts of the molecular clock on type 3 innate lymphoid cells. Science Immunology. doi.org/10.1126/sciimmunol.aay7501