Mikrobiota jelit ma udział w obronie płuc przed wirusowymi infekcjami dróg oddechowych

Mikrobiota gra kluczową rolę w rozwoju, kształtowaniu i funkcjonowaniu układu odpornościowego zarówno na poziomie miejscowym, jak i ogólnoustrojowym. Mikrobiota dróg oddechowych reguluje funkcjonowanie układu odpornościowego na poziomie miejscowym, ale mikrobiota jelit również może wpływać na odporność układu oddechowego za pośrednictwem osi jelitopłuca.¹ W przebiegu wielu chorób układu oddechowego zaobserwowano zaburzenie mikrobioty płucnej i jelitowej, ale trzeba jeszcze ustalić, czy dysbioza w tych narządach jest przyczyną, czy konsekwencją choroby.² Zaburzenie składu mikrobioty jelit przez dietę, stosowanie antybiotyków,
starzenie się lub chorobę ma związek z zaburzeniem odpowiedzi immunologicznych i homeostazy dróg oddechowych,³ co wskazuje, że mikrobiota jelit może wpływać na rozwój chorób w całym organizmie, w tym również infekcji dróg oddechowych ( (Fig 6).⁴

O tym artykule

Opublikowano 07 Grudzień 2021

Zaktualizowano 07 Grudzień 2021

W porównaniu z mikrobiotą jelit badania mikrobioty płuc wciąż są w powijakach.⁵ Początkowo uważano, że płuca są sterylne, ale niedawno odkryto, że mają one własną mikrobiotę o składzie innym niż mikrobiota jelit.⁶

Wszystkie czynniki powodujące dysbiozę mikroboty jelit mogą zaburzyć komunikację jelito-płuca, zwiększając podatność na infekcje dróg oddechowych.¹⁰

Badania wykazały, że mikrobiota jelit może uczestniczyć w ochronie przed wirusowymi infekcjami dróg oddechowych (takimi jak grypa i zespólniowy wirus oddechowy)² za pośrednictwem licznych mechanizmów. Na przykład metabolity mikroorganizmów jelitowych, takie jak SCFA (otrzymywane z fermentacji błonnika pokarmowego dokonywanej przez bakterie komensalne) i kwas 3-(4 hydroksyfenylo)propionowy (produkt rozkładu flawonoidów roślinnych wytwarzany przez ludzkie bakterie jelitowe⁷) wpływają na wytwarzanie przez płuca interferonu typu I (IFN) pobudzającego ochronę przeciwwirusową.^8,9 Wraz z metabolitami drobnoustrojów składniki
wytwarzane przez mikroorganizmy (takie jak LPS) pomagają w obronie płuc przeciw infekcjom wirusowym (rys. 6). Mikrobiota jelit ma również znaczenie dla klirensu wirusowego (grypa), ponieważ pobudza działanie efektorowe komórek T CD8+.¹⁰ Wszystkie czynniki powodujące dysbiozę jelitową (starzeniesię, antybiotyki, choroby takie jak otyłość czy cukrzyca) mogą również zaburzyć komunikację jelito-płuca, zwiększając podatność na infekcje dróg oddechowych¹⁰

RYSUNEK 6: Rola mikrobioty jelit w wirusowych infekcjach dróg oddechowych.

Adaptacja na podstawie Sencio V et al, 2020¹⁰

Wszystkie czynniki powodujące dysbiozę jelitową (starzenie się, antybiotyki, choroby takie jak otyłość czy cukrzyca) mogą również zaburzyć komunikację jelito-płuca, zwiększając podatność na infekcje dróg oddechowych.¹⁰

Źródła

^{1 Taylor SL, Wesselingh S, Rogers GB. Host-microbiome interactions in acute and chronic respiratory infections. Cell Microbiol. 2016 May;18(5):652-62.}

^{2 Dumas A, Bernard L, Poquet Y, et al. The role of the lung microbiota and the gut-lung axis in respiratory infectious diseases. Cell Microbiol. 2018 Dec;20(12):e12966.}

^{3 Dang AT, Marsland BJ. Microbes, metabolites, and the gut-lung axis. Mucosal Immunol. 2019 Jul;12(4):843-850.}

^{4 Thibeault C, Suttorp N, Opitz B. The microbiota in pneumonia: From protection to predisposition. Sci Transl Med. 2021 Jan 13;13(576):eaba0501.}

^{5 Huffnagle GB, Dickson RP, Lukacs NW. The respiratory tract microbiome and lung inflammation: a two-way street. Mucosal Immunol. 2017 Mar;10(2):299-306.}

^{6 Man WH, de Steenhuijsen Piters WA, Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: gatekeeper to respiratory health. Nat Rev Microbiol. 2017 May;15(5):259-270.}

^{7 Schoefer L, Mohan R, Schwiertz A, et al. Anaerobic degradation of flavonoids by Clostridium orbiscindens. Appl Environ Microbiol. 2003 Oct;69(10):5849-54.}

^{8 Antunes KH, Fachi JL, de Paula R, et al. Microbiota-derived acetate protects against respiratory syncytial virus infection through a GPR43-type 1 interferon response. Nat Commun. 2019 Jul 22;10(1):3273.}

^{9 Steed AL, Christophi GP, Kaiko GE, et al. The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon. Science. 2017 Aug 4;357(6350):498-502.}

^{10 Sencio V, Machado MG, Trottein F. The lung-gut axis during viral respiratory infections: the impact of gut dysbiosis on secondary disease outcomes. Mucosal Immunol. 2021 Mar;14(2):296-304.}

Tagi