Modulation of the Mucosal and Systemic Immunity by Microbiota in Experimental Autoimmune Uveitis

Abstract

Využití probiotik pro léčbu zánětlivých onemocnění je slibnou strategií a předmětem výzkumu. Probiotika mohou přechodně ovlivnit složení střevní mikrobioty a s tím i komunikaci, kterou mikrobiota ovlivňuje imunitní systém svého hostitele. Podávání probiotik se prokázalo jako účinné na řadě zvířecích modelů zánětlivých onemocnění. Vliv probiotické léčby na uveitidu - zrak ohrožující onemocnění - však dosud nebyl podroben výzkumu. V naší studii byly pro léčbu experimentální autoimunitní uveitidy (EAU) testována dvě komerčně prodávaná probiotika - Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) a Escherichia coli O83:K24:H31 (EcO). Závažnost očního zánětu byla stanovena oftalmoskopií a histologicky, zastoupení populací leukocytů a intracelulární exprese cytokinů byly testovány průtokovou cytometrií a střevní imunitní prostředí bylo prověřeno kultivací tkáně a metodou ELISA. Zjistili jsme, že profylaktické a časné orální podávání EcN snižuje závažnost uveitidy, zatímco EcO byla ve snížení zánětu neúspěšná. Léčba EcN byla, mimo jiné, provázena snížením produkce prozánětlivých cytokinů v Peyerových plátech, poklesem zastoupení populace prozánětlivých makrofágů a snížením Th1 a Th17 reaktivity CD4+ T lymfocytů z lymfatických uzlin na specifický stimul imunizovaného IRBP antigenu. Pro hlubší poznání imunitního pozadí...

The use of probiotics has emerged in the last decades as a promising strategy when it comes to the treatment of inflammatory diseases. Through modulation of composition of the intestinal microbiota and the signalling it provides, probiotics can favourably tune the immune system. Beneficial effects of probiotic treatment have been documented in multiple animal inflammatory disease models. The effect of probiotic treatment on uveitis-a sight- threatening disease-has however not yet been described. In our study, we have tested two commercially available probiotics-Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) and Escherichia coli O83:K24:H31 (EcO)-in the treatment of experimental autoimmune uveitis (EAU). The disease severity was assessed by ophthalmoscopy and histology, proportions of leukocyte populations and intracellular expression of cytokines were evaluated by flow cytometry and the gut immune environment was analysed by tissue culture and ELISA. We found that prophylactic and early oral treatment with EcN reduces the severity of EAU. However, EcO treatment does not. The effects were accompanied by immune changes including a lowered production of inflammatory cytokines in Peyer's patches, a shift in macrophage populations in ileum and mesenteric lymph nodes or a reduced IRBP-specific response of CD4+ T...