Микробиота как барьер от ротавируса

Actu PRO : Le microbiote, rempart contre le rotavirus

Сегментированная филаментная бактерия, обнаруженная в микробиоте некоторых мышей, обеспечивает их способность противостоять инфекциям, вызванным ротавирусом. Этот барьерный эффект может объясняться более частым обновлением кишечного эпителия.

 

Проникая в желудочно-кишечный тракт и собираясь атаковать клетки кишечника, вирус не оказывается в одиночестве: там уже есть миллиарды бактерий из микробиоты, и они могут изменить его патогенный потенциал. Ученые пришли к такому выводы случайно, работая с мышами Rag1-KO, моделями иммунодефицитных мышей с хронической ротавирусной (РВ) инфекцией.

Микробиота как барьер для ротавируса

Исследователи стали невольными наблюдателями рождения ряда мышей, устойчивых к ротавирусу, которых они назвали мыши GSU1. Затем они попытались выяснить происхождение этого резистентного фенотипа. Когда мышей Rag1-KO стали кормить фекалиями мышей GSU, они стали проявлять устойчивость к ротавирусу, таким образом подтверждая роль микробиоты мышей GSU.

Участие сегментированных филаментных бактерий

Серия отделяющих воздействий (нагрев, фильтрование, несколько антимикробных средств), дополненных анализом микробиома мышей GSU показала присутствие вида Candidatus arthromitus, который является сегментированной филаментной бектерией2 (СФБ). Присутствие этого вида было подтверждено путем электронной микроскопии на уровне подвздошной кишки. В лабораторных условиях штамм СФБ обладал такой же способностью уменьшать заражение эпителиальных клеток ротавирусом, что и фекалии мышей GSU. В естественных условиях и при изоляции от микробиоты он также обеспечивал (сам по себе) защиту от ротавируса для безмикробных мышей с ослабленным иммунитетом и снижал частоту возникновения диареи у новорожденных мышей без иммунодефицита, таким образом подтверждая свое защитное действие.

Новый неиммунный механизм

В противоположность изначальной гипотезе исследователей известных иммунных механизмов, опосредующих устойчивость к ротавирусу, задействовано не было (ни ИЛ-22/ИЛ-17, ни интерферона λ). Могло иметься сочетание нескольких неиммунных путей: СФБ могли разрушать поверхностное соединение ротавируса и препятствовать его взаимодействию с эпителием. Однако представляется, что основной механизм находится на стороне организма-носителя: обновление ворсинок эпителиальных клеток могло ускоряться под влиянием СФБ, вызывая таким образом быстрое удаление клеток, потенциально зараженных ротавирусом. Таким образом, микробиота может стать ключевым пулом для разработки новых стратегий борьбы с вирусными инфекциями.

 

1. GSU означает Государственный университет штата Джорджия, где родились эти мыши.

2. Бактерии из семейства Clostridiales, которые колонизируют кишечник многих видов.

Источники :

Zhenda Shi, Jun Zou, Zhan Zhang, et al. Segmented Filamentous Bacteria Prevent and Cure Rotavirus Infection. Cell. 2019 Oct 17;179(3):644. doi: 10.1016/j.cell.2019.09.028.