Dlaczego infekcje wirusami, które powodują gorączkę Zachodniego Nilu, dengę, a nawet Zikę, są śmiertelne dla niektórych osób, a u innych łagodne?
Do tej pory odpowiedź została uznana za kwestię genetyki człowieka. Ale główny czynnik decydujący o tym, czy wirusy te niszczą twoje zdrowie, może sprowadzać się do profilu bakterii zamieszkujących jelito, zwanego mikrobiomem jelitowym, sugerują nowe badania na myszach.
Badanie, opublikowane dzisiaj (27 marca) w czasopiśmie Cell Reports, wykazało, że te konkretne infekcje wirusowe były bardziej śmiertelne, jeśli zainfekowane myszy były wcześniej leczone antybiotykami. (Potrzeba więcej badań, aby potwierdzić odkrycia u ludzi, których mikrobiomy różnią się od mikrobiomów).
Powodem jest to, że antybiotyki niszczą mikrobiom jelitowy, a ten osłabiony mikrobiom „upośledza układ odpornościowy”, starszy autor badania dr Michael Diamond, profesor medycyny, mikrobiologii molekularnej, patologii i chorób zakaźnych w Washington University School of Medicine w St. Louis.
„Układ odpornościowy jest aktywowany inaczej, jeśli jelito nie ma zdrowego mikrobiomu”, powiedział w oświadczeniu Diamond. „Jeśli ktoś jest chory na infekcję bakteryjną, absolutnie powinien przyjmować antybiotyki. Należy jednak pamiętać, że mogą wystąpić skutki uboczne. Może to wpływać na odpowiedź immunologiczną na niektóre infekcje wirusowe”.
Antybiotyki zabijają bakterie, a nie wirusy. Niemniej jednak niektórzy lekarze przepisują antybiotyki na infekcje wirusowe, takie jak przeziębienie i grypa, jako dodatkowe środki ostrożności, być może w celu złagodzenia obaw pacjentów, którzy myślą, że potrzebują leków lub w celu zapobieżenia powstaniu kolejnych infekcji bakteryjnych, gdy ciało jest słabe. Ale ta praktyka - podawanie antybiotyków jako środka zapobiegawczego - może przynieść odwrót.
Diamond powiedział Live Science, że „przyjmowanie antybiotyków może wpływać na reakcje” układu odpornościowego na różne wirusy. „Byłoby to implikacją naszych badań, ale oczywiście wymaga dalszej walidacji - szczególnie u ludzi”.
Błędy jelitowe i wirusy
Naukowcy odkryli wiele pożytecznych ról mikrobiomu jelitowego. Drobnoustroje w jelicie cienkim pomagają trawić pokarm, syntetyzują witaminy i regulują metabolizm. Co więcej, dominacja „dobrych” bakterii pomaga zapobiegać powstawaniu szkodliwych bakterii, takich jak Clostridium difficile (C. diff.), co może powodować trudną do leczenia infekcję, która może zagrażać życiu.
Jednak dopiero w ostatnich latach naukowcy osiedlili się w bezpośrednim związku między mikrobiomem jelitowym a układem odpornościowym. Obecność zdrowych bakterii wydaje się poprawiać zdolność organizmu do wytwarzania komórek T, rodzaju białych krwinek, które atakują i niszczą wirusy i inne drobnoustroje wywołujące choroby, powiedział Diamond.
W nowym badaniu naukowcy zainfekowali myszy wirusami Zika, Zachodniego Nilu i dengi, z których wszystkie należą do grupy wirusów zwanych flawiwirusami. Naukowcy odkryli, że wszystkie trzy wirusy były bardziej szkodliwe dla myszy, które otrzymały antybiotyki przed zakażeniem, niż dla myszy, które nie otrzymały antybiotyków.
Następnie naukowcy zbadali bardziej szczegółowo wirusa Zachodniego Nilu. Wirus ten jest zwykle rozprzestrzeniany przez komary i może powodować obrzęk mózgu. Naukowcy podawali myszom placebo lub koktajl czterech antybiotyków - wankomycyny, neomycyny, ampicyliny i metronidazolu - przez dwa tygodnie przed zarażeniem ich wirusem. Około 80 procent myszy, które nie otrzymały antybiotyków, przeżyło infekcję, podczas gdy tylko 20 procent myszy leczonych antybiotykiem przeżyło.
Różne antybiotyki podawane osobno lub w kombinacji prowadziły do różnych zmian w społeczności bakteryjnej w jelitach myszy, a zmiany te korelowały z podatnością na infekcję wirusową w badaniu. Na przykład leczenie samą ampicyliną lub wankomycyną zwiększyło prawdopodobieństwo śmierci myszy z powodu infekcji Zachodniego Nilu. Metronidazol nie działał sam, ale nasilał działanie ampicyliny lub wankomycyny.
„Gdy wpakujesz się w społeczność mikroorganizmów, zdarzają się nieoczekiwane rzeczy”, powiedziała w oświadczeniu autorka badań, Larissa Thackray, adiunkt medycyny w Washington University School of Medicine w St. „Niektóre grupy bakterii są wyczerpane, a różne gatunki wyrastają. Jest prawdopodobne, że stosowanie antybiotyków może zwiększyć podatność na każdego wirusa kontrolowanego przez odporność komórek T, i to wiele z nich”.
Niezależne badania na gryzoniach wykazały, że zdrowy mikrobiom może również pomóc w kontrolowaniu wirusa grypy i limfocytowego wirusa zapalenia naczyniówki i mózgu, rodzaju wirusa, który infekuje gryzonie i jest podobny do wirusa, który powoduje gorączkę krwotoczną Lassa i podobne choroby u ludzi.
Wielkie pytanie, jak twierdzili naukowcy, dotyczy tego, w jakim stopniu mikrobiom przeważa nad innymi czynnikami postępu choroby, takimi jak wiek, genetyka, wcześniejsze narażenie na wirusy i inne choroby, które może mieć dana osoba. Innymi słowy, czy mikrobiom człowieka odgrywa większą rolę niż te inne czynniki w tym, jak poważna będzie infekcja wirusowa? Potrzebne są dalsze badania, szczególnie u ludzi.
Jednak odkrycia sugerują, że dla ludzi niepotrzebne przyjmowanie antybiotyków może być nierozsądne ze względu na potencjalny wpływ na odpowiedzi immunologiczne, powiedział Diamond.
