Profil badań

Mikrobiom jelit nieustannie oddziałuje z układem odpornościowym człowieka, pełniąc fundamentalną rolę w utrzymaniu homeostazy organizmu. Co ważne, wpływ mikrobiomu jelitowego nie ogranicza się do jego lokalnego oddziaływania na komórki jelita, a dotyczy w istotnej mierze również odległych tkanek, takich jak płuca, czy mózg. Za tę swoistą komunikację odpowiadają m.in. metabolity pochodzenia bakteryjnego, które po uwolnieniu do krwioobiegu mogą regulować procesy fizjologiczne w ośrodkowych i obwodowych tkankach organizmu. Najlepszym przykładem są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, których wpływ na zdrowie człowieka jest szeroko opisany. Jednak substancje te stanowią tylko niewielką część związków pochodzenia bakteryjnego o opisanych właściwościach immunomodulacyjnych. Dlatego też identyfikacja nowych metabolitów wpływających na przebieg chorób zapalnych oraz określenie ich mechanizmów działania stanowią obiecujący trend w badaniach naukowych. Nasz program badawczy ma na celu 1) identyfikację metabolitów bakteryjnych o właściwościach immunosupresyjnych, 2) zbadanie efektywności tych związków w leczeniu zespołu ostrej niewydolności oddechowej i stwardnienia rozsianego oraz 3) wyjaśnienie mechanizmów ich działania. Wyniki naszych badań mogą stanowić krok w kierunku zaprojektowania innowacyjnych leków w oparciu o metabolity mikrobiomu.

Aktualna działalność badawcza

• Badania przesiewowe metabolitów pod kątem ich potencjału immunosupresyjnego z wykorzystaniem pierwotnych hodowli komórek płuc i mózgu
• Optymalizacja kandydatów immunomodulacyjnych poprzez chemiczne modyfikacje ich miejsc aktywnych
• Odkrywanie mechanizmów działania wybranych metabolitów poprzez sekwencjonowanie RNA
• Testowanie skuteczności immunosupresyjnego działania metabolitów w mysich modelach zespołu ostrej niewydolności oddechowej i stwardnienia rozsianego

Wybrane publikacje

Davis, J., Wypych, TP. (2021), Cellular and functional heterogeneity of the airway epithelium, Mucosal Immunol. https://doi.org/10.1038/s41385-020-00370-7

Wypych, TP., Pattaroni, C., Perdijk, O., Yap, C., Trompette, A., Anderson, D., Creek, D., Harris, NL and Marsland, BJ* (2021). Microbial metabolism of L-tyrosine protects against allergic airway inflammation. Nat Immunol 22, 279–286. https://doi.org/10.1038/s41590-020-00856

Wypych, TP., Wickramasinghe, LK., Marsland, BJ. (2019). The influence of the microbiome on respiratory health. Nat Immunol 20, 1279-1290. https://doi.org/10.1038/s41590-019-0451-9

Wypych, TP. & Marsland, BJ. (2018). Antibiotics as instigators of microbial dysbiosis: implications for asthma and allergy. Trends Immunol 39, 697-711, Doi: https://doi.org/10.1016/j.it.2018.02.008

Wypych, TP., Marsland, BJ., Ubags, NDJ. (2017). The Impact of Diet on Immunity and Respiratory Diseases. Ann Am Thorac Soc. 14(Supplement_5):S339-S347. Doi: https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201703-255AW

Wypych, TP. & Marsland, BJ. (2017). Diet Hypotheses in Light of the Microbiota Revolution: New Perspectives. Nutrients 9(6), 537. Doi: https://doi.org/10.3390/nu9060537