Микробиота – союзник в борьбе с респираторными инфекциями

Vignette

Предметом исследования британских ученых стало влияние локальной микрофлоры на легкие, которое менее изучено, чем влияние кишечной микробиоты на органы пищеварения. Существует мнение, что некоторые бактерии, присутствующие в микробиоте легких и кишечника, усиливают иммунную защиту дыхательных путей и защищают организм от респираторных инфекций за счет уничтожения патогенов.

Сообщества комменсальных микроорганизмов в микробиоте кишечника и легких известны своим местным защитным действием от патогенов. При этом остаются невыясненными механизмы системного действия (влияние кишечной микробиоты на легкие, стимуляция иммунного ответа организма группами бактерий и их эффекторами). Данное исследование позволило изучить эти механизмы с точки зрения наиболее распространенных респираторных инфекций, вызванных бактериями Streptococcus pneumoniae и Klebsiella pneumoniae.

Сигнальный каскад

Цель исследования заключалась в оценке эффективности лечения респираторной инфекции путем уничтожения ее возбудителей (S. pneumoniae и K. pneumoniae). Ученые последовательно блокировали или стимулировали некоторые из известных эффекторов иммунного ответа в легких, чтобы отследить сигнальный путь, участвующий в процессе уничтожения патогенов. Оказалось, что сигнальный путь активируется стимуляцией Nod-подобных рецепторов (NLR) бактериями Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis в легких, а также кишечной микробиотой (Lactobacillus reuteri, Enterococcus faecalis, Lactobacillus crispatus и Clostridium orbiscindens). Эти бактерии регулируют иммунный ответ за счет действия интерлейкина-17А (цитокина, преимущественно продуцируемого
T-хелперами CD4), который активирует продукцию гранулоцитарно-макрофагальных колониестимулирующих факторов (ГМ-КСФ). Был идентифицирован следующий сигнальный путь: микробиота и ГМ-КСФ совместно продуцируют альвеолярные макрофаги, которые уничтожают возбудителей инфекции.

Широкое поле исследований

Защитное действие кишечной микробиоты распространяется не только на пищеварительную систему, но и на легкие за счет сложных механизмов передачи сигналов ГМ-КСФ. При этом основная роль в поддержании иммунного гомеостаза отводится микробиоте, стимулирующей Nod-подобные рецепторы. Перспективные результаты исследования показывают, что простой консорциум бактерий, т. е. определенные группы бактерий, способен обеспечить ту же степень иммунной защиты, что и вся микробиота организма. Данная работа подтверждает выводы ранее проведенных исследований о важной роли кишечной микробиоты в борьбе с респираторными инфекциями и показывает, какие именно бактерии выполняют защитную функцию. Тем самым закладывается фундамент для будущих одномоментных исследований в направлении совершенствования мер по борьбе с респираторными инфекциями, которые остаются одной из главных причин смерти.

Источники литературы:

The microbiota protects against respiratory infection via GM-CSF signaling | Nature Communications.

Available at: https://www.nature.com/articles/s41467-017-01803-x. (Accessed: 30th January 2018)