免疫学

微生物群的悖论

我们的身体人口稠密了数百十亿个细菌。为什么我们的免疫系统不消除它们?因为它可能不仅仅是一种细胞和杀手分子的军队......

GérardEberl. Scient for Scient N°95
本文保留用于科学用户
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好坏,朋友或敌人......在我们对洋童世界的愿景中,我们觉得有必要对事物进行分类,放置标签,并区分那些能够影响我们可能影响我们的人。也许是一个生存本能,指导我们在危险的世界中,古代机制的果实确保了我们的可持续性。尽管如此,科学本身是印记来自该方案的印记,特别是当涉及微生物时:一方面,患有疾病的细菌,另一方面,我们的免疫系统。然而,这种二分法无处不在。

动物和微生物世界的相互作用不仅限于攻击者和捍卫者之间的战争。生物学在这两个世界之间提供了许多壮观的共生例子。因此,由于它们适应的细菌以及它们使用氢作为能量来源的能力,模具在海洋背部深处生存了几公里;夏威夷鱿鱼伪装归因于发光细菌,将小隐窝放在他们的主人的腹部;鹿杀死并消耗昆虫的幼虫,在那里他们养成的细菌,它们在他们不幸的主人中放松。最后,最后一个例子,我们的肠道。

这只是一个平衡问题

的确,我们无法消化一些食物并错过任何没有1000亿个细菌的重要物质(1014谁填充了我们的肠道,阴道受到非常贫瘠的保护,没有其共生乳杆菌的酸度。我们的免疫系统做了什么?它如何容忍这样的动物园?我们可以随时发展多种感染,因为这些微生物可以准备好侵入我们?这个问题导致我们对我们如何逮捕我们的环境,而不是在冲突中的新想法,而是在不断重新的均衡中。需要历史回报。

持续多世纪以来,免疫医生试图了解免疫系统如何如何发现和破坏这种巨大的微生物多样性,并且在这样做,保护我们免受许多传染病。已经获得了惊人的结果,例如在免疫系统(淋巴细胞)中的一些细胞中发现遗传重组的发现,该过程能够产生数十亿种不同抗体,能够识别出许多单独的微生物。

诺贝尔和垃圾车

其他发现同样令人惊讶:分子将常见结构识别到最大数量的微生物;树突状细胞在身体中的各地收集微生物的碎片,并将它们运送到产生抗体的细胞;细胞“垃圾桶”(巨噬细胞)在感染后清洁微生物和死细胞的组织。这些发现中的每一个都得到了诺贝尔奖的奖励!

载体微生物的想法在二十世纪初提前了。但她的成功只是一个谦虚的成功,因为科学和医学界刚刚深入了解微生物的致病性质。在19世纪70年代,Louis Pasteur以及他的德国竞争对手罗伯特科赫证实了细菌的理论:他们证明了我们环境中存在的微生物可以传播疾病。随后所采取的措施只有沉着微生物是致病性细菌的想法。

当时,古代理论持续,情绪理论,根据哪种疾病诞生于不同类型的体液之间的不平衡。因此,即使在奥地利产科医生Ignmelweis在产科病素材突出的情况下突出了这种风险,医学将几乎不衡量患者对患者传染对患者的风险。发现微生物携带麦克风牧师疾病的倡导者,反对大部分医疗专业的意见,在手术期间的ASESPSIS,并捍卫卫生原则对抗传染病。

细菌理论也面临着自发一代,规定了一种生物体,例如微生物,可能是从无生命事件中诞生的。由医生Félix-Archimedes Pouchet推动,这个理论质疑巴斯特倡导的卫生原则。十年的科学斗争反对这两个男人,直到第二次证明了微生物来自微生物的经验,因此疾病可能具有传染性。这些进展使得药物的最壮观的进展使得疫苗和抗生素。

因此,在集体思想中,微生物是疾病载体的想法,卫生是击败传染病的关键。事实上,没有任何东西比卫生更有效,由于二十世纪的工业化国家的传染病导致的死亡率的下降是证据。另一方面,这种对微生物作为基本致病组织的感知也伪造了免疫系统的防御性视野:一种专用于毁灭微生物的系统。

好微生物

1903年,Elie Metchnikoff提供了一种新的微生物世界的新视野:微生物也是很好的载体。在1888年,Pasteur从事Pasteur的胚胎学家被众所周知,用于发现针对病原体,吞噬作用的关键因素,吞噬作用 - 吞噬致病剂并摧毁它们的细胞群。这一发现将成为细胞免疫力的基础,并在1908年提交诺贝尔奖。

在一个有权的书中 人性研究:乐观哲学测试, 在他讨论了老化的原因的那里,Metchnikoff建议,某些类型的细菌,包括酸奶中存在的乳酸菌,能够通过与我们的肠中存在的“蛋白水解”细菌倾斜以缩短它来延长寿命。

这种所谓的益生菌理论是一种直觉,基于保加利亚人在Kéfir的明显益处消费。 Metchnikoff受到启发中的Isaac Carasso,他的儿子Daniel在20世纪20年代的Institut Pasteure的细菌学中做了实习,并创造了酸奶达巴尼的社会。

因此,发射了微生物可能带有益处的想法。但益生菌微生物和奶制品的影响不能与致病微生物的竞争。这一切都像是今天比较酸奶与疫苗的效果。直到二十世纪末直到二十世纪末,所以科学更接近众多微生物,包括肠道,我们的肠,我们的嘴,我们的肺部,我们的皮肤或阴道的细菌。近年来,新的宽带测序工具已用于目录并研究该众多,名为Microbiota(或肠,皮肤等)的复杂性,并知道其功能。

在肠道中,我们长期以来一直被认为是微生物群,因为良好的消化,因此,忽略了我们的免疫系统。现在可以理解,肠道菌群基本上不仅在消化中涉及,而且在维生素(B和K)和代谢物中的生产中,例如短链脂肪酸,能量源和调节剂免受免疫应答,以及毒素的降解,对疾病的保护和形成肠,包括肠免疫系统。

你是一位超等主义

因此,Microbiota参与其宿主平衡的开发和维护,即稳态。它现在被视为主机的一个组成部分,因此建议将其视为主机所需功能的器官。宿主及其微生物群是一个超导,由生活在共生中的几种互补生物组成,如绿藻和地衣中的真菌。

这种视觉中的免疫系统怎么样?它不能再忽视微生物群,这种情况像其他人这样的器官,通过它收到和产生的东西与他们沟通。免疫系统如何在“良好”的微生物,这个器官的一部分对超级条件有用的差异,以及“坏”微生物 - 侵入身体的病原体是为了他们的利益?它真的只是防御武器吗?

这就是我们所想到的,直到20世纪90年代以来,在20世纪90年代以来的显着的灭绝模型 - 自我和非自我理论的理论一些困难。自我和非自我的概念是由第二个收件人提出的一个想法出生的,诺贝尔1908年的诺贝尔奖,保罗·埃尔利希。这位德国生物学家已经开发了体液豁免的理念......竞争性细胞免疫因梅西克夫辩护:在血液中,分子的各种巡逻将识别病原体并中和它们。其理论,称为侧链,以正确证明的方式描述的,血细胞可以产生蛋白质(“侧链”或抗体),具体识别由病原体,抗原产生的分子。

在20世纪40年代,受到这种抗原特异性抗体的启发,澳大利亚病毒学家Frank Macfarlane Burnet提出了以下论文:免疫系统学会不与身体分子反应 - 自我在胚胎发育过程中,定义其反对非自我的行动领域。 Burnet于1953年获得了诺贝尔奖,为其工作,英国生物学家彼得麦维尔,他被证明,由于移植系统,自我和非自我的区别是免疫系统激活的关键。

因此,至少有半个世纪的人,基础的免疫学。和工作数量证实了这些基础。特别是,与自我和非自我的概念一致,已经表明所谓的T细胞,其控制产生抗体的细胞的激活 - 细胞B - ,在胸腺中进行选择:识别自我的细胞被消除。因此,只有识别非自我的T细胞。

然而,在20世纪80年代,新的结果表明,自我与非自我之间的边界并不像我们想象的那么清楚。我们意识到免疫系统也可以对压力,受伤或改变的自我反应。例如,天然杀手细胞识别肿瘤细胞,通过加工改变并摧毁它们。类似地,免疫系统中的其他细胞 - 树突细胞 - 不仅针对非自我。

1973年由加拿大Ralph Steinman发现,树突状细胞收集抗原并将它们呈现给T细胞,然后“决定”它们的激活。这些细胞包括十五年的谜,因为它们不会将接收器携带到抗原,例如B和T细胞。它们如何控制T细胞激活?答案是由美国查尔斯Janeway于1989年提出的,并在20世纪90年代的动物中验证(由Jules Hoffmann和Bruce Beutler团队在2011年获得斯坦曼的诺贝尔奖):树突状细胞表达了识别的先天受体许多微生物中的常见分子基质。

直到那时,没有对自我和非自我理论矛盾的矛盾。但是,我们意识到树突细胞的先天受体也检测组织和受伤细胞产生的自我的卫生。

注意危险!

这些困难带来了Polly Matzinger,一个免疫医生 国家健康研究所 在美国,美国,提出修订免疫系统的严格防御性观点。根据她,免疫系统不仅对非自我反应,而且更一般地反应细胞或应力化组织或微生物的危险。结果,如果没有损害它,微生物可以与他们的主体共存,甚至在主机中。这个理论称为危险,深刻地改变了对免疫系统作用的理解,其影响仍在讨论。

然而,危险理论意味着免疫系统仍然基本上是防御系统,并且仅对宿主的危险微生物作出反应。然而,我们生产每天抗体克,抵抗填充我们肠道的众多无害的微生物。为什么 ?也许这些微生物是安全的,因为它们被这种巨大的抗体生产“监测”?同样,一些感染我们一天的微生物,例如疱疹病毒,在我们的组织内以或多或少的潜在形式居住。他们危险吗?免疫系统是否忽略了它们?

这些调查结果和这些问题导致我在2010年提出以下解释:免疫系统不仅对组织的辩护,而且最重要的是其稳态。它会让我们保持在 现状.

Margaret McFall-Ngai,动物中的细菌共生专家,2007年讨论了免疫系统的脊椎动物的外观,称为适应性 - 负责Ehrlich描述的体液免疫。基于细胞B的几乎无限抗体多样性的合成,无脊椎动物中不存在该系统。因此,我们是脊椎动物,更好地武装捍卫自己而不是无脊椎动物吗?我们生长比他们更长吗?不,有些蛤蜊活250年......对于玛格丽特McFall-ngai,这种由自适应免疫系统产生的巨大抗体使得可以识别同样巨大的微生物多样性,而不是摧毁它们,而不是摧毁它们。由于这种众多抗体,脊椎动物耐受复杂的微生物群 - 一种奢侈品,大多数无脊椎动物无法承受 - 并将控制其成员。作为回报,微生物多样性丰富了我们的代谢途径,我们没有我们没有,并让我们消化新食物并保护自己免受其他致病微生物。

然而,当这种微生物的成员变得更具侵蚀性并且尝试渗透到我们的组织时,免疫应答变得更强,然后含有渗透时降低,例如经受力的弹簧。类似于猎物的捕食者关系,其中猎物永远不会完全消失(捕食者的数量随着猎物的数量减少),动态平衡是微生物和免疫系统之间的动态均衡。

这种平衡将是数百万年的进化。几代人,用它们选择与生物体共生的微生物,以及可控制其在体内存在的免疫系统。因此,在这种新模式中,免疫系统成为这种平衡构建的基本要素。当免疫系统被破坏或消除时,均衡改变或塌陷,并且宿主成为微生物的牺牲品,要么产生针对肠道微生物的免疫反应,导致慢性炎症疾病,如克罗恩病。

这种免疫系统如何区分“坏”的“坏”的微生物?是否会有两个免疫反应,一个人会维持稳态,另一个会捍卫本组织?实际上,免疫应答分为几种类型,其总结在促炎和抗炎中。但这些性质往往会根据上下文混淆。因此,一种免疫细胞,细胞的群体 tH17,不仅在肠道中产生炎症,响应细菌攻击,还发挥了抗炎预防作用。

这些细胞通过募集细胞 - 吞噬细胞来干预渗透细菌 - 吞噬细胞 - 吞噬者吞噬并摧毁它们。但细胞 t在没有可检测的微生物渗透和炎症病理学的情况下,H17也非常出现在健康的肠中。此外,我们表明它们的缺乏会导致细菌渗透和肠道病理炎症!

细胞 t因此,即使我们健康,也可以随时防止细菌渗透,从而起到抗炎预防作用。在感染期间,他们被征求,以消除入侵者;然后募集吞噬细胞并转化为炎症病理学。因此,与稳态和防御有关的免疫应答困惑。与稳态和防御的概念一样......

朋友和敌人

那么,身体如何区分良好的良好微生物?这里也是如此,概念合并。有一天的朋友可以在另一天成为敌人。共生肠道细菌会导致腹膜炎,如果伤害让他们进入我们的组织。我们所有薪水的疱疹都可以在器官移植过程中杀死我们,伴有免疫抑制治疗,以避免抑制移植物。相反,华盛顿大学的赫伯特维尔京团队到美国的圣路易斯,在2007年表明,同一病毒保护小鼠免受细菌的超育 Listeria. 由于免疫反应,它诱导。

朋友或敌人?对于大多数微生物,此状态取决于上下文。另一方面,强大的病原体始终是敌人:它是瘟疫和霍乱的细菌的情况,或埃博拉病毒。那么,免疫系统如何区分它们?我认为他没有区分他们。这种弹簧通过力拉伸,免疫系统以比例为微生物的负荷,其渗透组织,损坏它产生的损坏,而无需定义这种微生物是什么。我们,主持人,我们可以非常良好,更好,或多或少,或者严重,或者严重,取决于免疫系统的参与度。有时,在强大的病原体存在下,免疫应答是暴力的,动员我们的生存,为我们的生存。但大多数时候,这种能量的一小部分足以让免疫系统与微生物世界保持宿主的平衡,并确保其稳态。

它可能喜欢免疫系统,保证没有微生物的身体,远离感染的风险。现实是完全不同的,因为没有我们的共生微生物不能做,这带来了美国必不可少的补充和代谢物,保护我们免受病原体并参与我们的发展。免疫系统已进化,以便在这些微生物和我们之间保持平衡,或者我应该说,为了维持我们的平衡,因为我们立刻 HOMO SAPIENS. 和微生物(参见共享人性,在E. Baptete,第18页)......

因此,风险是我们体内的一部分,但风险最大的风险并不一定在我们正在等待它。想要摆脱我们的微生物群,消毒愤怒,可以有无法预料的后果。对于免疫专家Jean-FrançoisACH,过敏性疾病的复苏将是由于传染病的展览的下降 - 卫生理论名称下的已知论文。它是非常讽刺意味的是,传染性风险与过敏风险成反比。平衡是关键,即使在卫生中也是如此。

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