Як антибіотики можуть зробити грипозні інфекції більш небезпечними
Лікарі вже знають, що неправильне використання антибіотиків може спричинити стійкість до антибіотиків, що може ускладнити боротьбу з бактеріальними інфекціями, такими як пневмонія. Зараз дослідження на мишах свідчить, що вживання антибіотиків може також зробити легені більш вразливими до вірусних інфекцій, таких як грип.
Стійкість до антибіотиків стала актуальною проблемою для дослідників та медичних працівників. Це явище виникає, коли бактеріальна інфекція більше не реагує на антибіотики, які зазвичай використовують лікарі для її лікування.
Ця стійкість часто розвивається внаслідок зловживання або надмірного використання антибіотиків, оскільки багато людей у всьому світі помилково вибирають антибіотики для лікування вірусних інфекцій, таких як вірус грипу (грип), проти яких ці препарати неефективні.
Нове дослідження на мишах, проведене дослідниками з Інституту Френсіса Крика в Лондоні, Великобританія, тепер свідчить про те, що антибіотики насправді можуть також "підготувати" легені на вірусні інфекції.
Висновки дослідників, які містяться в журналі Звіти стільникових мереж, також показують, що кишкові бактерії керують типом білкової сигналізації, яка допомагає клітинам, що вистилають легені, утримувати вірус грипу від розповсюдження.
Здається, вживання антибіотиків заважає цій білковій сигналізації і, таким чином, погіршує цю першу лінію захисту.
"Ми виявили, що антибіотики можуть знищити ранню резистентність до грипу, додавши додаткові докази того, що їх не слід сприймати або призначати легковажно", - пояснює провідний дослідник Андреас Вак, доктор філософії.
Антибіотики залишають мишей вразливими до грипу
У новому дослідженні Wack та команда використовували групу мишей із здоровими кишковими бактеріями на початковому рівні. Протягом 4 тижнів вони давали цим мишам суміш антибіотиків через питну воду перед зараженням вірусом грипу. Вони також заразили деяких мишей, яких вони не лікували сумішшю антибіотиків, щоб вони могли порівняти результати.
Команда помітила, що приблизно 80% необроблених мишей із здоровими кишковими бактеріями пережили зараження вірусом грипу. Проте з мишей, які раніше отримували антибіотичну суміш, лише одна третина змогла пережити вірусну інфекцію.
"Неправильне використання [антибіотиків] не тільки сприяє стійкості до антибіотиків і знищує корисні бактерії кишечника, але може також зробити нас більш вразливими до вірусів", - каже Вейк.
«Це може бути доречним не лише для людей, а й для худоби, оскільки багато ферм у всьому світі профілактично використовують антибіотики. Необхідно терміново провести подальші дослідження в цих середовищах, щоб побачити, чи це робить їх більш сприйнятливими до вірусних інфекцій », - стверджує він.
Оборонна роль кишкових бактерій
Як саме прийом всередину антибіотиків послаблював мишей перед їх впливом на грип? У дослідників може бути пояснення цього явища.
В рамках дослідження група також виявила, що сигналізація інтерферону типу I - форма білкової сигналізації, яка регулює реакцію типу клітини, що вистилає легені, є ключовою для зупинки реплікації вірусу грипу в легенях.
Зазвичай кишкові бактерії керують сигналом інтерферону, «повідомляючи» легеневим клітинам реакцію на вірус, зупиняючи його розмноження і, таким чином, роблячи виживання та відновлення більш імовірними.
"Ми з подивом виявили, що клітини, що вистилають легені, а не імунні клітини, відповідають за ранню стійкість до грипу, викликану мікробіотою", - зазначає Вак.
Процес, завдяки якому антибіотики роблять легені більш вразливими до вірусних інфекцій, є складним, і він частково пов’язаний з тим, коли і як відбувається імунна відповідь.
Бактерії кишечника зазвичай надсилають інтерферонові сигнали, які вмикають противірусний ген Mx1 у мишей, що відповідає подібному гену, який називається MxA у людини. Однак лікування антибіотиками затримує включення антивірусного гена, що впливає на ефективність реакції, яку організм ініціює проти вірусу.
"Імунним клітинам потрібно приблизно 2 дні, щоб реагувати, і в цей час вірус розмножується в легеневій оболонці", - пояснює Вейк.
«Через два дні після зараження миші, які отримували антибіотики, мали в п’ять разів більше вірусу в легенях. Щоб зіткнутися з цією більшою загрозою, імунна відповідь набагато сильніша і завдає більшої шкоди, що призводить до більш серйозних симптомів та гірших наслідків », - продовжує він.
Питання часу
Коли дослідники спробували заселити кишкові бактерії мишей, які отримували лікування антибіотиками, щоб відновити баланс мікробіоти, вони виявили, що це призводить до нормалізації сигналів інтерферону та відновлює резистентність до грипу в легенях.
Цей експеримент підтвердив, що здорові кишкові бактерії важливі для регуляції імунної відповіді і що антибіотики можуть порушити цей баланс.
«У сукупності наші висновки показують, що кишкові бактерії допомагають утримувати неімунні клітини в інших місцях тіла, підготовлених до нападу. Вони краще захищені від грипу, оскільки антивірусні гени вже включаються, коли вірус надходить. Отже, коли вірус заражає підготовлений організм, він майже програв до початку битви », - пояснює Вак.
"Навпаки, без кишкових бактерій антивірусні гени не з'являться, поки не вступить імунна відповідь. Це іноді буває занадто пізно, оскільки вірус вже багато разів розмножився, тому масивна, пошкоджуюча імунна відповідь неминуча", - говорить він. .
Це відкриття може мати наслідки для розуміння дослідниками механізмів, що впливають на природний захист організму від вірусних інфекцій, і може спричинити подальші дослідження з цієї теми.
«Попередні дослідження були зосереджені на імунних клітинах, але ми виявили, що клітини [легені], що вистилають клітину, важливіші для вирішальних ранніх стадій інфекції. Вони є єдиним місцем, де вірус може розмножуватися, тому вони є ключовим полем битви у боротьбі з грипом. Бактерії кишечника передають сигнал, який підтримує клітини […] підготовленими, не даючи вірусу розмножуватися так швидко ».
Андреас Вак, доктор філософії
