Role of bacteria and mucosal immune system and their interaction in the pathogenesis of inflammatory bowel disease

Abstract

Etiologie a patogeneze chronického zánětlivého onemocnění střevního traktu (IBD). není doposud zcela jasná. Je obecně přijato tvrzení, že zánět je důsledkem nepřiměřené imunitní reakce na antigeny rezidentní mikrobioty u geneticky citlivých jedinců. U pacientů s IBD dochází ke změnám ve složení střevní mikrobioty, kdy je většinou zvýšen výskyt jednoho druhu bakterie a naopak dochází ke snížení výskytu ostatních bakteriálních druhů. IBD je velmi komplexní onemocnění a pro pochopení jeho vzniku a rozvoje je nutné brat v úvahu také složité interakce mezi genetickými faktory, imunitním systémem, střevní mikrobiotou a životním prostředím. V předkládané dizertační práci jsme se zaměřili na interakci mezi střevní mikrobiotou spojenou s IBD a mukózním imunitním systémem. V gnotobiotickém myším modelu jsme zkoumali schopnost bakterií asociovaných s mukózou (MAB), které byly odebrány od pacientů s aktivním IBD, vyvolat spontánní kolitidu. Byl posuzován vliv těchto bakterií na vznik a vývoj experimentálně vyvolané kolitidy dextran sulfátem sodným (DSS). Spolu s analýzou složení střevní mikrobioty, původně bezmikrobních myší kolonizovaných MAB od IBD pacientů, jsme ukázali, že škodlivé bakterie mají schopnost zvyšovat náchylnost k DSS vyvolané kolitidě. Objasnili jsme mechanismus působení E. coli p 19 A, která...

Although the etiology and pathogenesis of inflammatory bowel disease (IBD) is not fully understood, it is generally accepted that the inflammation results from aberrant immune responses to antigens of gut microbiota in genetically susceptible individuals (Sartor et al., 2006). Alteration in intestinal microbiota has been found in IBD patients with increased abundance of certain bacteria and decreased abundance of others. Due to the complexity of the disease, multifaceted interactions between genetic factors, host immune response, gut microbiota and environment factors need to be taken into account. In this thesis, the pathogenesis of IBD was first reviewed in respect with the four factors mentioned above. Then we concentrated on the interaction between IBD-associated bacteria and mucosal immune system. We investigated the ability of mucosal-associated bacteria (MAB) from IBD patients to induce spontaneous colitis in germ-free (GF) mice and the impact of those bacteria on the development of dextran sulfate sodium (DSS)-colitis. Together with the analysis of the composition of gut microbiota of MAB colonized mice, we demonstrated the potential deleterious microbes were able to increase the susceptibility to DSS-colitis once they found a suitable niche. We revealed the mechanism of an E.coli strain...