生物学

为什么我们耐受饮食?

食物和致病微生物,全部是异物,在肠道中不受同样的方式对待。为什么 ?由于肠道菌群起着核心作用的宽容机制。

Nadine Cerf-Bensussan和ValérieGaboriau-Routhiau Scient for Scient N°95
本文保留用于科学用户
图片

宽容。教师支持什么无法禁止。法国经济学家Georges Elgozy(1909-1989)的这种定义可以适用于食物,必须佩戴,因为我们无法禁止它们......食物是身体的外国。但免疫系统负责破坏外国身体的所有内容。这经历了可能触发疾病的病原体。防御系统如何从苹果或肉片段中区分有害细菌的片段?事实上,免疫系统“学会”区分病原体和食物。通过微生物群细菌有助于这一点。

从生命的初期来看,免疫系统可以防止食物过敏。后者在遗传上倾向于肠道免疫系统不成熟的婴儿中表现出自己。然而,发达国家的食物过敏发病率和更普遍的是过敏性疾病在发达国家持​​续增长,并质疑这种增加的原因:是有问题的环境变化吗?幼儿饮食的变化?烹饪实践的变化?

要了解如何解决食物蛋白质的耐受性 - 为什么,有时它是无效的 - 我们将讨论肠道微生物群的作用。这种非团结的植物在肠免疫系统的成熟中起着核心作用,也就是说,在逐步转变中可以在允许其获得其所有功能和哪些新生儿耐受性的消化道而不是牛奶。演变为这位2岁的孩子有一个成熟的植物群,忍受所有食物。这种菌群的破坏会破坏免疫系统的成熟吗?这种现象是否会对食物过敏造成的责任?为了澄清这场辩论,我们将研究肠免疫系统如何发展,如何耐受食物和肠道菌群在建立这种耐受性中的作用。

与外面的界面

胃肠道包括三个部分:胃,小肠和大肠(或结肠)。每个构件形成有一层覆盖空心部分的单层上皮细胞 - 光 - 食物碗循环的光线。上皮基于富含血管和淋巴管的结缔组织,淋巴管收集消化胃肠酶消化的营养。肠表面估计为约300平方米(针对皮肤1.5平方米),促进营养物质的吸收,但使肠道具有中间外部的主体的主界面。

因此,肠暴露于无数抗原 - 引发免疫应答。这些是第一个食物蛋白质。它们在肠道上部的消化和吸收提供了合成体内蛋白质所需的氨基酸,但通过上皮的低(或不)降解的蛋白质是潜在过敏原的来源。此外,肠道由共生植物菌的细菌从出生中殖民。这些细菌在胃中很少和肠的上半部分,因为它们被胃酸和胆汁盐破坏。他们的数量增加了小肠的下半部分,在冒号中变得重要,在那里他们为他们的植入找到有利的条件。大约10 14 (比身体的所有细胞超过10倍),他们发现它们在肠道中存活和繁殖所需的营养素,并以交换为单位,它们合成肠细胞使用的代谢物,促进营养消化和吸收的成熟后肠功能。

除了这些非致病细菌外,肠道还面临着感染性致病剂,病毒或细菌的肠道,其可以用肠道来解决并破坏其消化功能,或侵入身体并攻击各种重要器官。值得注意的是,在进化期间,已经建立了一个精心的免疫系统,允许主机对信息进行排序;它反对外来抗原(病原体或不)的渗透,同时建立活性耐受性,避免炎症或过敏反应Vis-is-Vis非致病性抗原(食物蛋白质和非团结细菌)。但肠免疫系统如何生长?

有效的免疫反应基于合作的连续波的激活。这些细胞是白细胞的不同家庭,移动细胞在血液和组织中巡逻。通过多核和单核细胞确保了第一线的即时,但很少的特定防御;这是先天免疫反应。这些细胞在感染组织中迅速募集,这些细胞通过吞噬细菌破坏细菌,即摄取它们并摧毁它们,或通过生产杀死它们的物质。

这种反应通过更有效的特异性免疫反应中继,使得可以建立免疫记忆。具体反应被其他白细胞,树突细胞,主要抗原呈递细胞触发。在组织中的哨兵中张贴,这些细胞捕获和消化微生物和蛋白质(肽)的片段。后者与主要组织相容性复合物的分子相关联,并将由此形成的复合物出口到树突细胞的表面,其中它用作警报信号。用抗原加入的树突状细胞离开组织并获得淋巴细胞聚集的淋巴结神经节。它们将抗原肽呈现给激活的淋巴细胞。如此敏感的淋巴细胞离开神经节并加入抗原的织物以行使其防御功能。

有几种类型的淋巴细胞。激活后,淋巴细胞 b 转化为分泌抗体的血浆细胞。淋巴细胞 t cd8 消除病毒感染的细胞。淋巴细胞 t cd8 控制免疫反应的性质和强度,并在几个亚群中细分。淋巴细胞 t 所谓的 tH1被传染性细菌或病毒激活,并通过淋巴细胞促进生产 b 中和这些致病微生物的抗体。它们还产生一种可溶性或细胞因子因子 - ,干扰素γ,增强吞噬细胞杀死细菌的能力。

另一方面,淋巴细胞 t 所谓的 tH2制造其他可溶性因子,特别是白细胞介素4,并通过淋巴细胞促进生产 b 免疫球蛋白类型 e例如,抗体在负责过敏症状的分子体内激活释放,例如组胺,含有肥大细胞和嗜酸性粒细胞。

但我们发现这两种免疫反应 th1 et tH2倾向于排除彼此。由淋巴细胞分泌的γ干扰素 tH1阻断淋巴细胞的制造 tH2和,相反,白细胞介素4,由淋巴细胞产生 tH2,抑制淋巴细胞的产生 tH1。在新生儿期间,免疫反应 tH2超过它;它们通常在使用免疫反应的前两年内更换 tH1。另一方面,在过敏的人中,这种重新平衡不会发生和免疫反应 tH2坚持。

脆弱的平衡

发达国家过敏发生率和这些机制之间会有联系吗? th1 et tH2?免疫学家假设免疫反应 tH2坚持,因为免疫反应 tH1不足,因为通过疫苗改善卫生和预防传染病:在发达国家的居民中,不太面对传染病,抗传染性疾病 tH1将不那么刺激,离开方式 th2.

但它忘记了免疫系统的另一个演员:淋巴细胞 t 监管机构。 2001年,Marsha Wills-Karp及其在美国辛辛那提儿童医院医疗中心的同事提出,传染性药剂激活同时抑制反应的调节机制 th1 et tH2。实际上,淋巴细胞 t 调节剂在免疫反应期间受到刺激。它们控制反应的强度和持续时间 th1 et tH2。它们通过直接接触活性淋巴细胞或通过释放免疫抑制可溶性因子(白细胞介素10或所述)来抑制这些反应 TGF.-beta)。

当外来抗原被消除时,部分淋巴细胞 t 敏化的自我证据(可防止免疫反应或持续),另一个被转化为血液和淋巴器官巡逻的记忆细胞中。当与抗原的新接触时,这些细胞接合快速免疫反应。这是致病微生物的情况,导致保护宿主的强免疫,局部或系统性反应(影响整个身体)。免疫系统根据主体暴露的抗原调节其反应的性质和强度。

因此,除了过敏的情况下,致病微生物不习惯的生物体如何习惯它耐受的食物蛋白质?事实上,摄入食品蛋白质将防止发生过敏反应的发生。它经常愤怒地愤怒地割草了常春藤毒叶,一个有毒的灌木,防止他的接触触发的沉重的皮肤反应。虽然这种习惯的现实难以建立,但法国医生和生物学家alexandreBesredka(1870-1940)观察到鸡蛋的消费保护豚鼠免受注射该食物提取物引发的剧烈反应。。 1946年,美国美林序列显示皮肤敏化剂的口服施用抑制其随后的肌肤敏感。它将口腔耐受性定义为通过先前口服暴露引发的免疫反应对免疫反应的活性抑制的现象。

早在1970年代,免疫医生表明,在小鼠中,口服耐受控制淋巴细胞的激活 t 并通过淋巴细胞产生抗体 b。当(口服)施用(口服)小鼠蛋白质中,在其血液中瞬时检测到该蛋白质的特异性抗体:它是意识的初始阶段。经过几次摄入后,抗体从血液中消失,在随后的同一抗原的消耗期间再次再次翻新:它是耐受性,也就是说对这种抗原的免疫反应灭绝。这种容忍如何,为什么不总是这种情况?

口腔宽容

在与肠道相关的免疫系统中建立了食物蛋白的口服耐受性。该系统将大量的免疫细胞汇集在粘膜中分为淋巴或分散的神经节。在正常情况下,肠上皮细胞形成一个屏障,反对非负面植物和食物蛋白的细菌的入口到身体中。但是这种屏障未完全密封,少量抗原的渗透触发了强化该第一屏障的特定免疫反应。

抗原在Peyer板上渗透地渗透,肠壁中的淋巴结淋巴结。 Peyer板的专用上皮细胞 - 命名细胞 m - 可以快速内化抗原;然后将这些与神经节的树突细胞和淋巴细胞接触。

如果Peyer板是触发肠中触发免疫反应的重要部位,那么它们的作用不是排他性的。确实可以被分散在粘膜中的树突细胞捕获抗原:它们在拦截细菌的肠道中发出延伸。他们还可以捕获食物蛋白质的产品。在抗原充电,他们迁移到淋巴结淋巴排出肠道,髓细胞,它们激活淋巴细胞。

由于淋巴管和血液,在整个肠道中重新分布在恐指板和肠系膜神经节中敏感的淋巴细胞。淋巴细胞 b在Peyer板中被“受过教育”,以产生属于免疫球蛋白的亚类的抗体 a,成为释放大量免疫球蛋白的血浆细胞 a。这些通过上皮细胞向肠道的光线传送,它们与蛋白质和微生物相互作用,使得它们保持在肠道光中的局部化。

这些免疫球蛋白 a 避免细菌菌群不在肠道光中悬垂并减少过敏蛋白的进入体内。因此,具有免疫球蛋白产生遗传缺陷的人 a 有更多的风险来开发食物过敏。至于淋巴细胞  t它们在粘膜中迁移,在粘膜中触发适度炎症,反对身体中的非团质植物菌的细菌进入。患者缺乏淋巴细胞 t观察到由于共生细菌引起的严重疾病。

微生物群和成熟

因此,微生物细菌在出生后的免疫系统成熟中发挥着关键作用。在轴烯小鼠(缺乏任何细菌)中,Peyer板仍然非常小,不含刺激的淋巴细胞。免疫球蛋白疟原虫血浆 a et les lymphocytes t 来自粘膜稀有或缺席。

通过正常的植物群在三个星期内将这些小鼠定植到免疫系统的完全成熟。在人类中,肠道免疫系统的成熟在生命的前两年中逐渐完成,同时作为类似于成人在消化道中沉降的复杂植物群。

微生物群引发的免疫反应紧密控制。它刺激了淋巴细胞的产生 t 控制淋巴细胞的调节剂 tH1和粘膜中的吞噬细胞,以防止它们破坏组织。这种免疫均衡使宿主能够耐受微生物群:细菌促进食物代谢,但它们必须保持在控制下,而无需在消化道中繁殖并且不进入身体。维持该平衡的机制是复杂的并且仍然需要指定。

树突细胞是必不可少的,因为它们具有分析环境信号并调节淋巴细胞的激活的受体 t 取决于这些刺激。特别是,疾病受体和 点头 识别源自植物群的模式。通过检测细菌,树突细胞释放出可溶性因子,白细胞介素12,其促进淋巴细胞的分化 t en tH1。相反,过敏原会促进淋巴细胞的产生 tH2。树突细胞也激活淋巴细胞 t 通过生产细胞因子,白细胞介素10和该调节剂 TGF.-beta。

在肠道中,上皮细胞调节针对肠道细菌的免疫反应。他们拥有收费受体和 点头,可以通过能够侵入上皮细胞的致病微生物激活。它们的激活触发了许多可溶性因子的产生,刺激树突细胞并促进了破坏微生物所需的强烈免疫应答。

然而,这些受体很少可供青细菌植物的细菌可进入,无法在上皮细胞内渗透。在正常情况下,上皮细胞反对树突细胞的激活:它们形成一个限制与非关节菌群细菌接触的屏障;但它们分泌维持静态树突细胞的可溶性因子。因此,共数植物菌细菌的存在会促进答案的激活 tH1中度和淋巴细胞 t 监管机构。这种刺激淋巴细胞 tH1触发淋巴细胞的睡眠 th2.

肠的免疫系统允许对食物蛋白质的耐受性,从而避免过敏。几个团队看起来对膳食蛋白质和肠道免疫反应对微生物蛋白结合的机制。在轴烯小鼠中,耐受性难以建立,并且通常是短暂的。微生物群似乎促进了几项研究确认的耐受性的建立。

让我们宽容

1999年,在日本神奈川岛托克大学的诺布尤基苏索和她的同事观察到,在没有植物的情况下,他们无法引发口腔耐受性保护反应 tH2过敏。另一方面,Bifidus婴儿婴儿细菌的新生儿殖民化恢复了这种耐受性。

相反,2004年,Cathryn Nagler-Anderson和他的同事,美国的哈佛大学,美国,美国,在正常的小鼠中,广泛的抗生素治疗,大大减少了细菌肠道的数量,促进了残酷的过敏性反应Vis-is-is-花生抗原。在这种情况下,耐受性不需要整个细菌,并且可以通过来自细菌壁的化合物的唯一口服施用来恢复,条件是它与其接收器相互作用(点头)由上皮细胞和树突细胞表达。

Cathryn Nagler-Anderson和他的同事表明,在摄入花生过敏原后,该接收器的失活促进了沉重的过敏反应。因此,通过其与上皮细胞和树突细胞的相互作用,Flora将在抑制过敏反应的抑制中发挥至关重要的作用 th2.

肠道菌群如何控制食物耐受性并防止过敏反应?根据第一个假设,植物群会刺激答案 tH1在肠中,抑制答案 tH2。如果合理的话,这种解释是不够的,因为口腔耐受性使得可以抑制两种类型的反应。 th1 que tH2 Vis-in-Vis食品蛋白质。

在小鼠中,已显示三种免疫机制来促进对食物蛋白质的耐受性。在摄入大量抗原后观察到的首先是触发消除恐指板中存在的淋巴细胞并冒着食物抗原激活的死亡信号的触发。

在施用较少量的抗原后观察到的第二种,导致有机状态(免疫“睡眠”淋巴细胞,其不能在抗原存在下活化。该过程受到微生物群的青睐。

在重复施用少量抗原期间,观察到先前一个可以结合前一种的第三种机制;它涉及淋巴细胞 t 在摄入抗原后,在Peyer板上和肠系膜神经节中快速激活的调节剂。这些淋巴细胞在肠中迁移,通过灭活淋巴细胞来帮助建立局部耐受性 tH2,但它们也在突然抑制答案的郊区 th1 et tH2 Systemic Vis-in-Vis涉及的抗原。

这种第三种机制也存在于人类中。在儿童治愈牛奶蛋白过敏的儿童中,在其血液中检测到调节淋巴细胞,该血液能够抑制对β-乳酰蛋白的免疫反应,牛奶分泌的蛋白质。另一方面,这些调节细胞在留意过敏的儿童中不存在。虽然在这个过程中Flora的作用仍有待确认,但我们认为淋巴细胞  t 由肠道菌群激活的调节剂会抑制饲料蛋白质反应。

新生儿植物群和儿童过敏风险

在新生儿中,肠道殖民在通过母亲肠道细菌的母体生殖器扇区期间开始。放松的第一个细菌是可选的厌氧细菌,也就是说,部分使用氧气存活,尤其是细菌;它们降低了氧分压,然后促进了严格的厌氧细菌的二次植入。

然后母乳喂养促进了双歧杆菌的安装和优势。在提取的情况下,菌群的组成变化,双歧杆菌和细菌性降低,表示成人微生物的少于1%,而两组大群体成为占优势,梭菌性心肌细菌和瘦细菌和细菌细菌。诱导菌。一旦多样化,菌群的组成稳定在两岁左右。

构成植物群的大细菌群仍占地数百种,与另一个人不同。因此,定义正常的植物群是困难的,特别是因为我们对这些细菌的性质的了解仍然有限。

然而,我们质疑婴儿植物菌细菌在过敏性疾病的发生中的作用。一些流行病学争论表明新生儿期间微生物群的变化会影响过敏的外观。在生命的第一年接受抗生素的儿童将不再具有开发食物过敏的风险。由凯撒部分出生的儿童,肠道殖民化因环境中存在的细菌而不是母体细菌而引发,将产生不同的新生儿植物群和更大的过敏性事件风险。

但是,在这两种情况下,仍未建立原因和效果链接。还提出,母亲母乳喂养由于双歧杆菌占母乳喂养儿童的有益效果,保护过敏。但是,在所有研究中都没有发现这种保护效果。此外,如果母乳喂养促进双歧杆菌的职称,它会带来许多其他因素,例如抗体,也将参与保护作用。

两组分析过敏性儿童的肠道菌群。在瑞典和爱沙尼亚儿童中,他们表明,在生命的第一年期间,双歧杆菌的过敏率较少。因此,芬兰的图尔库医院Erika Isolau团队发现,22名儿童在1年之前发生过敏的孩子们比两个月的年龄沉积,而不是54名没有过敏的孩子。然而,这些研究不能得出结论,新生儿期间植物群的改变促进过敏的发生。

尽管有这些无杂乱的结果,Erika Isauli团队患有益生菌微生物(食物细菌,最常见的乳酸杆菌和双歧杆菌,对健康有益效果)来刺激新生儿时期的肠梗阻,从而防止过敏反应。其中一种益生菌,乳酸杆菌菌落,降低了特应性皮炎的严重程度和达到的儿童人数,当它作为预防孕妇的预防方式和母亲六个月给予新生儿。数月。然而,其他研究将确认这些临床观察。

Microbiota促进对食物蛋白质的耐受性,对于肠免疫系统的产后开发至关重要。它触发了适度的炎症反应,这些反应涉及肠道肠道细菌,以及促进耐受性Vis-or-Vis-Vis-Vis-Vis-Vis-Vis的调节机制。这些细菌是否需要彼此行使它们的影响?这些效果如何在生命和情况下变化?要见,免疫学家和微生物学家必须继续一起工作,......容忍!

肠道 (这里,结肠)面向多种抗原:病毒 (穿蓝色衣服)Bact.éries pathogènes (在紫色)微生物细菌 (以黄色和绿色)但也是食物蛋白的碎片 (粉红色)。免疫系统在肠壁中高度发育;树突细胞 (在绿松石) 吸收外来微生物并在它们的表面上相应的抗原。它们位于Peyer板,墙壁Zanglanes,以及上皮。如此装载,它们在淋巴和血网络中循环,并在肠系膜神经节中激活B淋巴细胞 (粉红色) qui libè抗体和淋巴细胞T. (浅蓝色).

订阅和ACC.édez à plus de 20 ans d'archives !

12号éros + 4 hors-série
在纸张版本+ num érique

+ ACC.ès illimité à plus de 20 ans d'archives

我是'abonne

订阅和ACC.édez à plus de 20 ans d'archives !

12号éros + 4 hors-série
在纸张版本+ num érique

+ ACC.ès illimité à plus de 20 ans d'archives

我是'abonne

我们的上一篇出版物

回到顶部