ویتامین D از طریق میکروبیوم باعث تقویت ایمنی سرطان می شود

به گزارش ساینس بلاگ؛ در یکی از این رویدادهای اخیر Caetano Reis e Sousa ایمونولوژیست در موسسه فرانسیس کریک و تیمش به ارتباط بین ویتامین D و سرطان از طریق یک اکوسیستم باکتریایی پی بردند.  

Bacteroides fragilis از باکتری های ساکن روده برای تحریک ایمنی ضد تومور در موش مورد مطالعه قرار گرفت و طبق این یافته ها برای اولین بار ارتباط بین متابولیسم ویتامین Dو گونه خاصی از میکروبیوم و پاسخ ایمنی بدن به سرطان در یک موجود زنده به دست آمد.

ریس سوزا یافته ها را در Science منتشر کرد. ویتامین D بیشتر به دلیل نقش در رشد و تکامل استخوان شناخته می شود جایی که جذب کلسیم و فسفات و منیزیم را تسهیل می کند. بیش از یک قرن پیش کمبود این ویتامین به عنوان عامل بیماری استخوانی راشیتیسم شناخته شد. از آن زمان محققان دریافتند ویتامین D به طور بالقوه در تعدادی از شرایط دیگر از جمله بیماری های قلبی عروقی خودایمنی و سرطان نقش دارد.

با این حال ویتامین D به تنهایی عمل نمی کند. محققان به ارتباط غیرمنتظره ای بین ویتامین D و میکروبیوم روده در تقویت ایمنی ضد سرطانی در موش ها پی بردند شواهد اخیر حاکی از آن است که میکروبیوم روده واقع در حد فاصل مجرای روده و اپیتلیوم که در آن ویتامین D غذایی جذب می شود با این ویتامین برای تعدیل سیستم ایمنی به طور هم افزایی کار می کند.

در ابتدا گروه Reis e Sousa نیز به میکروبیوم نگاه نمی کردند. پاسخ مؤثر به تهاجم خارجی به توانایی سلول ها برای تحرک فوری بستگی دارد. پروتئین اسکلت سلولی اکتین برای تحرک سلول و همچنین تغییرات در شکل سلولی که پاسخ ایمنی سلولی را مشخص می کند ضروری است. هنگامی که Reis e Sousa و تیم او شکل ترشح شده ژلولین پروتئین قطع کننده اکتین (sGSN) را که توسط سلول های آسیب دیده و سرطانی تولید می شود بررسی کردند دریافتند که سطوح پایین تر بیان sGSN یا جهش در پروتئین های مرتبط با اکتین با تقویت ایمنی ضد توموری و افزایش بقای بیمار می شود. او خاطرنشان کرد:

 « گلوبولین Gc یک دامنه اتصال به اکتین مجزا دارد و به عنوان یک جاذب اکتین با ژلسولین ترشح شده عمل می کند.» محققان متعجب بودند که آیا موش های فاقد گلوبولین Gc مشابه آن را دارند. در آزمایش های خود دریافتند که موش های دارای کمبود Gc مقاومت وابسته به ایمنی در برابر تومورهای پیوندی و همچنین پاسخ قوی تری به مهارکننده های ایست بازرسی ایمنی داشتند. آنها سپس متوجه شدند که موش هایی که کمبود Gc نداشتند این مقاومت توموری را هنگامی که با موش های فاقد Gc در خانه قرار گرفتند به دست آوردند و این احتمال را افزایش داد که این مقاومت به میکروبیوم روده موش ها بستگی دارد.

سپس آنها می خواستند این فرضیه را به صورت تجربی تأیید کنند. Reis e Sousa گفت: «ما نگران بودیم که این فقط موش های ما باشد بنابراین پیوند مدفوع از موش هایی که با ویتامین D بالا تغذیه شده بودند را به موش های نوع وحشی از منابع مختلف و در دو مکان انجام دادیم.  آزمایش پیوند مدفوع تایید کرد که مقاومت تومور قابل انتقال است.

این تیم همچنین مشاهده کردند که درمان موش های دارای کمبود Gc با آنتی بیوتیک ها مقاومت توموری آنها را پس از پیوند مدفوع کاهش می دهد که بیشتر بر میکروبیوم روده تأثیر می گذارد. آنها دریافتند که این مقاومت زمانی که موش ها را با رژیم غذایی سرشار از ویتامین D تغذیه کردند افزایش یافت.

این واقعیت که آن ها این اثر را در موش هایی با کمبود سایر ژن های مرتبط با ایمنی که تحت درمان های مشابه قرار گرفتند مشاهده نکردند Gc را به عنوان پروتئینی که متابولیسم ویتامین D را با میکروبیوم روده مرتبط می کند تایید کرد.

در مرحله بعد Reis e Sousa و همکارانش مشخص کردند که کدام گونه میکروبیوم ممکن است این مقاومت را ایجاد کند. تجزیه و تحلیل متاژنومیک نشان داد که یک گونه B. fragilis در نمونه های مدفوع موش هایی که دارای رژیم غذایی با ویتامین D بالا بودند به طور حاشیه ای افزایش یافت.

هنگامی که تیم تحقیقاتی B. fragilis را به صورت خوراکی به موش ها تجویز کرد متوجه ایمنی تومور در موش هایی شدند که از رژیم غذایی استاندارد ویتامین D استفاده می کردند اما در موش هایی که از رژیم غذایی کمبود ویتامین D استفاده می کردندنه. [B. fragilis] یک کاندید است زیرا می تواند اثرات را فنوکپی کند اما ممکن است با میکروب های دیگر کار کند و ما باید آزمایش را روی موش های بدون میکروب تکرار کنیم تا ارزیابی کنیم که آیا گونه های دیگر درگیر هستند یا خیر.

شواهدی برای حمایت از یافته های آنها در مورد ویتامین D که ایمنی سرطان را تقویت می کند. اما Reis e Sousa تاکید کرد که کار آنها نباید به عنوان توصیه ای برای مکمل ویتامین D تفسیر شود. تازگی این مطالعه این نیست که ویتامین D پاسخ ایمنی را تنظیم می کند یا در سرطان نقش دارد.

السیو فاسانو متخصص گوارش و متخصص تغذیه در دانشکده پزشکی هاروارد که در این مطالعه شرکت نداشت گفت: هنوز به صورت مکانیکی گزارش نشده است که ویتامین D چگونه این کار را انجام می دهد. این مقاله نشان می دهد که چگونه این اتفاق با استفاده از مدل های حیوانی و مطالعه انسانی رخ می دهد و به همین دلیل است که بسیار مهم است. فاسانو خاطرنشان کرد: «هنوز باید توسط آزمایش های بالینی مشخص شود اما یافته های آن ها از این جهت قابل استفاده است که ویتامین D می تواند در درمان سرطان گنجانده شود.

https://www.the-scientist.com/vitamin-d-acts-via-the-microbiome-to-boost-cancer-immunity-72001