The Microbiota's Role in Intraepithelial Lymphocyte Induction

Abstract

Intestinal intraepithelial lymphocytes represent a crucial adaptive immune population residing at the interface between the host and the gut microbiota. They play a key role in maintaining epithelial homeostasis, including the establishment of tolerance toward commensal microorganisms. This thesis provides a comprehensive overview of the mechanisms used by specific bacterial strains to induce intraepithelial lymphocytes in the immune periphery. Recent research suggests that their induction is driven by two main pathways: cognate antigen recognition and metabolite-mediated signalling. Segmented filamentous bacteria and certain Bacteroidota species, such as Parabacteroides goldsteinii, have been identified as potent inducers of intraepithelial lymphocytes through MHC class II-dependent antigen presentation in the immune periphery. In addition, Lactobacillus reuteri and Enterococcus faecalis provide metabolites like indole derivatives acting on the aryl hydrocarbon receptor and conjugated linoleic acid acting upstream of HNF4γ, respectively, which serve as non-antigenic cues for the expansion of these cells. Understanding these microbiota-driven processes is essential for elucidating the complex interactions between the host immune system and the intestinal microbiome and their functional implications...

Střevní intraepiteliální lymfocyty představují klíčovou adaptivní imunitní populaci sídlící na rozhraní mezi hostitelem a střevní mikrobiotou. Hrají zásadní roli v udržování epiteliální homeostázy, včetně udržování tolerance vůči komensálním mikroorganismům. Tato bakalářská práce poskytuje ucelený přehled mechanismů využívaných specifickými kmeny bakterií k indukci intraepiteliálních lymfocytů na imunitní periferii. Současný výzkum naznačuje, že jejich indukce je řízena dvěma hlavními cestami: pomocí rozpoznání specifického antigenu a signalizací zprostředkovanou metabolity. Segmentované filamentózní bakterie a některé druhy kmene Bacteroidota, jako je Parabacteroides goldsteinii, byly identifikovány jako silné induktory intraepiteliálních lymfocytů prostřednictvím prezentace antigenu v komplexu s MHC II. třídy. Bakterie Lactobacillus reuteri a Enterococcus faecalis naopak produkují metabolity, jako jsou indolové deriváty působící prostřednictvím aryl hydrokarbonového receptoru nebo konjugovaná kyselina linolová působící na transkripční faktor HNF4γ, které slouží jako neantigenní signály pro expanzi těchto buněk. Pochopení těchto procesů závislých na mikrobiotě je zásadní pro objasnění složitých interakcí mezi imunitním systémem hostitele a střevním mikrobiomem a jejich funkčních důsledků pro zdraví.