Voldoende vitamine A voor goed immuunsysteem*
Bekend is dat tekorten aan vitamine A kunnen leiden tot minder immuuncellen in de
darmen en tot een hogere vatbaarheid voor ziektes. Vitamine A vormt na opname in het lichaam de vitamine A metaboliet retinolzuur. Uit een Amerikaanse studie blijkt nu dat dit retinolzuur
essentieel is om twee van de drie types aangeboren immuuncellen in de darmen hun juiste plaats in de darmen te vinden. Aangeboren immuuncellen, waaronder lymfocyten, worden aangemaakt in het beenmerg en kunnen via de lymfeklieren naar hun bestemming in de darmen gaan. Vitamine A zorgt tijdens deze "reis" dat ze op de juiste plaats aankomen.
De studie.
(September 2015)
Purdue study finds vitamin A directs immune cells to the intestines
A key set of immune cells that protect the body from infection would be lost without directions provided by vitamin A, according to a recent study published in Immunity journal.
A team of researchers from Purdue University found retinoic acid, a metabolite that comes from digested vitamin A, is necessary for two of the three types of innate immune cells that reside in the intestine to find their proper place.
"It is known that vitamin A deficiencies lead to increased susceptibility to disease and low concentrations of immune cells in the mucosal barrier that lines the intestines," said Chang Kim, the professor and section head of microbiology and immunology in Purdue's College of Veterinary Medicine who led the research. "We wanted to find the specific role the vitamin plays in the immune system and how it influences the cells and biological processes. The more we understand the details of how the immune system works, the better we will be able to design treatments for infection, and autoimmune and inflammatory diseases."
Within the immune system there are two categories of cells that work together to rid the body of infection: innate immune cells, the innate lymphoid cells and leukocytes that are fast acting and immediately present to eliminate infection; and adaptive immune cells, the T-cells and B-cells that arrive later, but are specific to the pathogen and more effective at killing or neutralizing it.
All innate immune cells are produced in the bone marrow, but eventually populate other areas of the body. Innate lymphoid cells, which include the group studied by Kim, are present in barrier tissues. While it is known that innate lymphoid cells are concentrated in the intestines, it has been unknown how these cells find their way there, Kim said.
Innate lymphoid cells first gather in the lymph nodes before traveling to their final destination, and this is where retinoic acid acts upon two of the three subsets destined for the intestines. Kim and his team found that retinoic acid activates specific receptors in the cells that act as homing devices for the intestines. As the innate immune cells then travel through the circulatory system, the receptors grab onto and bind to molecules in the intestines and keep the cells in place, he said.
"It is important that these cells be concentrated in mucosal barrier tissues, as opposed to scattered throughout the body, because these tissues are the point of entry for many infections from bacteria, viruses and parasites," Kim said. "Now that we have established the system of migration for these cells, we can play with it a little and see what changes the behavior and function of the cells."
In addition to Kim, co-authors of the paper include Myung H. Kim, a graduate student in the Department of Comparative Pathobiology, and Elizabeth J. Taparowsky, a professor of biological sciences.
In a healthy system, these innate immune cells reside under the epithelial cell barrier that lines the intestine. When a pathogen arrives and penetrates the epithelial barrier, innate immune cells are already there, lying in wait. Innate immune cells sound the alarm for the broader immune response and attack the pathogen to keep it from penetrating farther into the tissue or reaching the bloodstream, Kim said.
In earlier work Kim found that vitamin A also regulates the migration of T-cells.
"It is interesting that both innate and adaptive immune cells share a vitamin A-regulated pathway for migration," he said. "However, there are distinct differences and programs that regulate the migration of the different types of cells and even subsets within them."
This is not the only vitamin known to regulate the migration of immune cells. Vitamin D has been shown to work in a similar way to guide immune cells to the skin, Kim said.
"We all know that what we eat significantly affects our overall health and immunity," he said. "While there are other important regulators of immune system function, the role vitamins play is significant. How this works on a molecular level is a growing field of study."
Foods rich in vitamin A include sweet potatoes, carrots, pumpkin, spinach, mango, cantaloupe and apricots, according to the U.S. Department of Health and Human Services.
Kim next plans to study in greater detail the molecular pathways involved in the migration of innate lymphoid cells to the intestine and other organs.
The National Institutes of Health funded the research.
Both Kim and Taparowsky are affiliated with the Purdue University Center for Cancer Research. Kim also has an appointment in the Weldon School of Biomedical Engineering.
Retinoic Acid Differentially Regulates the Migration of Innate Lymphoid Cell Subsets to the Gut, Myung H. Kim, Elizabeth J. Taparowsky, Chang H. Kim, Immunity, doi: 10.1016/j.immuni.2015.06.009, 2015.
Source: Purdue University
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Purdue studie blijkt vitamine A leidt immuuncellen naar de darmen
Een belangrijke set van immuuncellen die het lichaam beschermen tegen infecties zou verloren gaan zonder aanwijzingen van vitamine A, volgens een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift Immunity.
Een team van onderzoekers van Purdue University gevonden retinoïnezuur, een metaboliet die uit verteerd vitamine A, noodzakelijk is voor twee van de drie typen aangeboren immuuncellen die verblijven in de darm naar de juiste plek.
"Het is bekend dat vitamine A tekorten leiden tot een verhoogde gevoeligheid voor ziekten en lage concentraties van de immuuncellen in de mucosale barrière die lijnen de darmen," zegt Chang Kim, de professor en de head sectie van de microbiologie en immunologie in College of Veterinary Medicine Purdue's die leidde het onderzoek. "We wilden de specifieke rol vitamine speelt in het immuunsysteem en hoe beïnvloedt de cellen en biologische processen. Hoe meer we begrijpen de details van hoe het immuunsysteem werkt, hoe beter we in staat om behandelingen te ontwerpen voor infectie zijn, en auto-immuun- en ontstekingsziekten. "
Binnen het immuunsysteem zijn er twee categorieën van cellen die samenwerken om het lichaam te ontdoen van de infectie: aangeboren immuuncellen, de aangeboren lymfecellen en leukocyten die snel handelen en onmiddellijk aanwezig om infectie te elimineren; en adaptieve immuuncellen, de T-cellen en B-cellen die arriveren, maar zijn specifiek voor de ziekteverwekker en meer effectief in het doden of neutraliseren.
Alle aangeboren immuuncellen worden geproduceerd in het beenmerg, maar uiteindelijk bevolken andere delen van het lichaam. Aangeboren lymfecellen, waarin de groep bestudeerd door Kim omvatten, zijn aanwezig in barrière weefsels. Hoewel bekend is dat aangeboren lymfoïde cellen worden geconcentreerd in de darmen, is het niet bekend is hoe deze cellen hun weg daar vinden, zei Kim.
Aangeboren lymfoïde cellen eerst te verzamelen in de lymfeknopen bij reizen naar hun eindbestemming, en hier retinoïnezuur aangrijpt op twee van de drie deelverzamelingen bestemd voor de darmen. Kim en zijn team gevonden dat retinoïnezuur activeert specifieke receptoren in de cellen die fungeren als homing middelen voor de darmen. Aangezien de aangeboren immuuncellen reizen dan via het vaatstelsel, de receptoren grijpen op en te binden aan moleculen in de darmen en houdt de cellen in plaats zei.
'Het is belangrijk dat deze cellen worden geconcentreerd in mucosale barrière weefsels, in tegenstelling tot verspreid over het lichaam, omdat deze weefsels de plaats van binnenkomst voor vele infecties door bacteriën, virussen en parasieten, "aldus Kim. "Nu we het systeem van de migratie hebben vastgesteld voor deze cellen, kunnen we spelen met het een beetje en zien wat verandert het gedrag en de functie van de cellen."
Naast Kim, co-auteurs van het papier omvatten Myung H. Kim, een afgestudeerde student in de afdeling Vergelijkende Pathobiologie en Elizabeth J. Taparowsky, een professor van de biologische wetenschappen.
In een gezond systeem, deze aangeboren immuuncellen bevinden onder de epitheelcel barrière die lijnen de darm. Wanneer een ziekteverwekker aankomt en dringt de epitheliale barrière, aangeboren immuunsysteem cellen zijn er al, op de loer. Aangeboren immuuncellen klinkt het alarm voor de bredere immuunrespons en de aanval van de ziekteverwekker te houden door te dringen dieper in het weefsel of het bereiken van de bloedbaan, zei Kim.
In eerder werk gevonden Kim dat vitamine A regelt ook de migratie van T-cellen.
"Het is interessant dat zowel aangeboren en adaptieve immuuncellen delen een vitamine-A gereguleerde route voor migratie", zei hij. "Er zijn echter duidelijke verschillen en programma's die de migratie van verschillende soorten cellen en zelfs subsets binnen te regelen."
Dit is niet de enige vitamine bekend bij de migratie van immuuncellen reguleren. Vitamine D is aangetoond dat werken op dezelfde manier immuuncellen gids voor de huid, aldus Kim.
"We weten allemaal dat wat we eten aanzienlijk invloed op onze algehele gezondheid en immuniteit," zei hij. "Terwijl er andere belangrijke regulatoren van het immuunsysteem, de rol van vitaminen spelen is belangrijk. Hoe dit werkt op moleculair niveau is een groeiend vakgebied."
Voedingsmiddelen die rijk zijn aan vitamine A zijn onder andere zoete aardappelen, wortelen, pompoen, spinazie, mango, meloen en abrikozen, volgens het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid en Human Services.
Kim naast plannen te bestuderen in detail de moleculaire routes betrokken bij de migratie van aangeboren lymfoïde cellen naar de darm en andere organen.
De National Institutes of Health het onderzoek gefinancierd.
Zowel Kim en Taparowsky zijn aangesloten bij de Purdue University Center for Cancer Research. Kim heeft ook een afspraak in de Weldon School of Biomedical Engineering.
Retinoïnezuur Differentieel regelt de migratie van Innate lymfoïde cel subsets van het Gut, Myung H. Kim, Elizabeth J. Taparowsky, Chang H. Kim, Immunity, doi: 10.1016 /
j.immuni.2015.06.009, 2015.
Bron: Purdue University
Reacties: