Para peneliti dari University of Bern, Inselspital, Rumah Sakit Universitas Bern dan Charité – Universitätsmedizin Berlin telah menemukan bahwa komposisi diet kita di awal kehidupan dapat memperkuat sistem kekebalan tubuh. Menggunakan model tikus, para peneliti menunjukkan bahwa komponen makanan tertentu meningkatkan produksi dan keragaman antibodi di usus, terlepas dari mikrobiota usus yang ada. Hasilnya secara mendasar dapat meningkatkan pencegahan dan pengobatan penyakit di masa depan.
Sistem pencernaan kami adalah rumah bagi triliunan bakteri. Ini tidak hanya penting untuk pencernaan kita, tetapi juga untuk sistem kekebalan tubuh yang sehat. Pentingnya diet kita dalam hal fungsi sistem kekebalan tubuh adalah fokus yang berkembang dalam penelitian dan kesadaran publik. Pada tahun 2020, sebuah penelitian menunjukkan bahwa mikroorganisme di usus, mikrobiota usus, dapat mempengaruhi repertoar antibodi di seluruh tubuh. Secara khusus, antibodi tipe imunoglobulin A (IgA) sangat penting untuk kekebalan mukosa usus dan memainkan peran sentral dalam pertahanan terhadap patogen dengan mencegah penetrasi dan perkalian di usus. Lipopolysaccharides (LPS) adalah komponen dari dinding sel bakteri. Mereka diproduksi secara alami oleh bakteri usus, tetapi mereka juga dapat ditemukan dalam makanan kita, terutama dalam makanan yang difermentasi dan minimal seperti yoghurt, buah dan sayuran. Penelitian ini menyelidiki pengaruh molekul LPS ini pada respon imun di usus secara rinci.
Sebuah tim peneliti memimpin Stephanie Ganal-Vonarburg Andrew Macpherson dari Departemen Penelitian Biomedis (DBMR), University of Bern, dan Departemen Bedah Visceral dan Kedokteran di Inselspital, Bern University Hospital, dalam Kolaborasi di dalamnya. Hasilnya, baru -baru ini diterbitkan dalam jurnal Kekebalan Cell Pressmenawarkan wawasan baru tentang mekanisme kompleks yang dengannya diet mempengaruhi sistem kekebalan tubuh.
Bernese Clean Mouse Fasilitas Penting untuk Sukses
Untuk menyelidiki efek dari diet yang berbeda pada sistem kekebalan tubuh, para peneliti menggunakan dua jenis tikus: tikus bebas kuman, yang tumbuh tanpa mikroorganisme (termasuk bakteri usus); dan tikus, yang ususnya dijajah dengan bakteri. “Fasilitas tikus yang bersih di universitas dan raspital adalah salah satu fasilitas hewan gnotobiotik terbesar di Eropa dan sangat penting untuk melakukan penelitian ini,” jelas Stephanie Ganal-Vonarburg, penulis co-lead penelitian ini. Tikus diberi makan diet standar yang kaya LPS, seimbang atau diet LPS-miskin, tinggi lemak, karbohidrat tinggi. Yang terakhir ini mirip dengan diet Barat yang khas, yang tinggi lemak dan karbohidrat dan rendah komponen serat atau nabati. “Dengan menggunakan tikus bebas kuman, kami dapat mengamati efek langsung dari diet dan komponen makanan pada sistem kekebalan tubuh secara terpisah, memungkinkan kami untuk lebih jelas mendefinisikan peran LPS dalam modulasi kekebalan tubuh,” kata Francesca Ronchi, salah satu peneliti pertama dari penelitian ini, yang memulai pekerjaannya di DBR sebagai seorang peneliti di DBR. Dia menjelaskan lebih lanjut: “Kami memeriksa produksi IgA dalam kelenjar getah bening yang terkait dengan usus dan menentukan tingkat antibodi. Repertoar antibodi dikarakterisasi menggunakan teknik sekuensing modern. Secara keseluruhan ini memungkinkan kami untuk menganalisis respons kekebalan secara rinci.”
Diet kaya LPS meningkatkan kekebalan usus
Studi ini menunjukkan bahwa diet yang kaya LPS dan seimbang merangsang produksi dan diversifikasi antibodi imunoglobulin A (IgA) di usus, yang sangat penting untuk pertahanan terhadap patogen. “Diet yang tidak seimbang atau bervariasi mengandung jumlah yang lebih rendah dari molekul bakteri seperti LPS dan dengan demikian merangsang sistem kekebalan mukosa kurang,” kata Ganal-Vonarburg. Pengaruh diet sangat penting dalam fase awal kehidupan, karena mengarah pada promosi jangka panjang keragaman antibodi di usus. Yang mengejutkan mereka, tim peneliti mampu mengamati efek terkait nutrisi pada tikus bebas kuman dan terjajah. Ganal-Vonarburg menyatakan: “Dengan kata lain, nutrisi kehidupan awal membentuk kekebalan usus, bahkan tanpa adanya bakteri usus.” Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa LPS dapat memiliki efek imunologis yang berbeda tergantung pada apakah itu berasal dari makanan atau diproduksi oleh bakteri usus hidup. Perbedaan ini belum dijelaskan secara memadai sebelumnya.
Efek Kesehatan dan Penelitian Masa Depan
Penelitian ini memperkuat posisi Universitas Bern sebagai pusat penelitian mikrobiome dan imunologi mukosa yang diakui secara internasional. “Temuan ini memperluas pemahaman kita tentang bagaimana nutrisi dan sinyal mikroba membentuk sistem kekebalan tubuh, terutama di awal kehidupan. Mereka menunjukkan bahwa tidak hanya komposisi mikrobiota, tetapi juga jenis makanan yang dicerna dapat mempengaruhi bagaimana tubuh merespons patogen atau vaksin dalam jangka panjang,” kata Andrew MacPherson, bersama penulis studi dan profesor. Ganal-Vonarburg menambahkan: “Kami sedang menyelidiki komponen makanan mana yang dapat mempengaruhi sistem kekebalan tubuh. Dan, tentu saja, apakah efek ini juga dapat diamati pada manusia”. Temuan ini dapat berkontribusi pada pengembangan pedoman nutrisi baru yang mengoptimalkan fungsi kekebalan tubuh, serta pengembangan pendekatan baru untuk pencegahan dan pengobatan penyakit.
