Как антибиотики могут сделать инфекцию гриппа более опасной
Врачи уже знают, что неправильное употребление антибиотиков может вызвать устойчивость к антибиотикам, что может затруднить борьбу с бактериальными инфекциями, такими как пневмония. Исследование на мышах показывает, что использование антибиотиков может также сделать легкие более уязвимыми для вирусных инфекций, таких как грипп.
Устойчивость к антибиотикам стала насущной проблемой для исследователей и медицинских работников. Это явление возникает, когда бактериальная инфекция больше не реагирует на антибиотики, которые врачи обычно используют для ее лечения.
Эта резистентность часто развивается из-за неправильного или чрезмерного использования антибиотиков, поскольку многие люди во всем мире по ошибке выбирают антибиотики для лечения вирусных инфекций, таких как вирус гриппа (гриппа), против которых эти препараты неэффективны.
Новое исследование на мышах, проведенное учеными из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне, Соединенное Королевство, теперь предполагает, что антибиотики могут также «подготовить» легкие к вирусным инфекциям.
Выводы исследователей, опубликованные в журнале Отчеты по ячейкамтакже показывают, что кишечные бактерии управляют сигналом белков, который помогает клеткам, выстилающим легкие, препятствовать распространению вируса гриппа.
Похоже, что использование антибиотиков мешает передаче сигналов этого белка и, таким образом, нарушает эту первую линию защиты.
«Мы обнаружили, что антибиотики могут уничтожить раннюю резистентность к гриппу, добавив дополнительные доказательства того, что их нельзя принимать или прописывать легкомысленно», - объясняет ведущий исследователь Андреас Вак, доктор философии.
Антибиотики делают мышей уязвимыми для гриппа
В новом исследовании Вак и его команда использовали группу мышей со здоровыми кишечными бактериями на исходном уровне. В течение 4 недель они давали этим мышам смесь антибиотиков с питьевой водой, прежде чем заразить их вирусом гриппа. Они также заразили некоторых мышей, которых не лечили смесью антибиотиков, чтобы они могли сравнить результаты.
Команда заметила, что примерно 80% необработанных мышей со здоровыми кишечными бактериями пережили заражение вирусом гриппа. Тем не менее, из мышей, которые ранее получали смесь антибиотиков, только одна треть смогла пережить вирусную инфекцию.
«Неправильное использование [антибиотиков] не только способствует устойчивости к антибиотикам и убивает полезные кишечные бактерии, но также может сделать нас более уязвимыми для вирусов», - говорит Вак.
«Это может быть актуально не только для людей, но и для домашнего скота, поскольку многие фермы по всему миру используют антибиотики в профилактических целях. Срочно необходимы дальнейшие исследования в этой среде, чтобы увидеть, делает ли это их более восприимчивыми к вирусным инфекциям », - утверждает он.
Защитная роль кишечных бактерий
Как именно прием антибиотиков ослабил мышей до заражения гриппом? У исследователей может быть объяснение этому явлению.
В рамках исследования команда также обнаружила, что передача сигналов интерферона типа I - форма передачи сигналов белка, которая регулирует реакцию типа клеток, выстилающих легкие, - является ключом к остановке репликации вируса гриппа в легких.
Обычно кишечные бактерии управляют передачей сигналов интерферона, «приказывая» клеткам легких реагировать на вирус, останавливая его репликацию и тем самым повышая вероятность выживания и выздоровления.
«Мы были удивлены, обнаружив, что клетки, выстилающие легкие, а не иммунные клетки, были ответственны за раннюю резистентность к гриппу, вызванную микробиотой», - отмечает Вак.
Процесс, с помощью которого антибиотики, по-видимому, делают легкие более уязвимыми для вирусных инфекций, является сложным и частично связан с тем, когда и как возникает иммунный ответ.
Кишечные бактерии обычно посылают сигналы интерферона, которые включают антивирусный ген. Mx1 у мышей, соответствующий подобному гену, называемому MxA в людях. Однако лечение антибиотиками задерживает включение противовирусного гена, влияя на эффективность реакции, которую организм инициирует против вируса.
«Иммунным клеткам требуется около 2 дней для выработки ответа, за это время вирус размножается в слизистой оболочке легких», - объясняет Вак.
«Через два дня после заражения у мышей, получавших антибиотики, в легких было в пять раз больше вируса. Чтобы противостоять этой более серьезной угрозе, иммунный ответ становится намного сильнее и разрушительнее, что приводит к более серьезным симптомам и худшим результатам, - продолжает он.
Вопрос времени
Когда исследователи попытались заселить кишечные бактерии мышей, получавших антибиотики, чтобы восстановить баланс микробиоты, они обнаружили, что это вернуло передачу сигналов интерферона в норму и восстановило устойчивость к гриппу в легких.
Этот эксперимент подтвердил, что здоровые кишечные бактерии важны для регуляции иммунных ответов и что антибиотики могут нарушить этот баланс.
«Взятые вместе, наши результаты показывают, что кишечные бактерии помогают держать неиммунные клетки в других частях тела готовыми к атаке. Они лучше защищены от гриппа, потому что антивирусные гены уже включены, когда вирус прибывает. Итак, когда вирус заражает подготовленный организм, он почти проигрывает еще до начала битвы », - объясняет Вак.
«Напротив, без кишечных бактерий противовирусные гены не сработают, пока не сработает иммунный ответ. Иногда бывает слишком поздно, поскольку вирус уже многократно размножился, поэтому массивный разрушительный иммунный ответ неизбежен», - говорит он. .
Это открытие может иметь значение для понимания исследователями механизмов, управляющих естественной защитой организма от вирусных инфекций, и может послужить поводом для дальнейших исследований по этой теме.
«Предыдущие исследования были сосредоточены на иммунных клетках, но мы обнаружили, что клетки выстилки [легких] более важны для критических ранних стадий инфекции. Это единственное место, где вирус может размножаться, поэтому они являются ключевым полем битвы в борьбе с гриппом. Кишечные бактерии посылают сигнал, который держит клетки […] подготовленными, предотвращая столь быстрое размножение вируса ».
Андреас Вак, доктор философии
