Комменсальные бактерии кишечника, стимулируют противовирусные сигналы в неиммунных клетках легких для защиты от вируса гриппа на ранних стадиях инфекции, сообщают авторы исследования, опубликованного в журнале Cell Reports.
Актуальность проблемы
Улучшенная передача сигналов базового интерферона типа I (IFNα / β), которая управляет противовирусными реакциями, снижает репликацию вируса гриппа и потерю веса у мышей, но этот защитный эффект может быть ослаблен при лечении антибиотиками.
«Это исследование подтверждает, что неправильное использование антибиотиков не только повышает устойчивость к антибиотикам и уничтожает комменсалы в кишечнике, которые являются полезными и защитными, но также может сделать вас более восприимчивыми к вирусным инфекциям», — сообщает ведущий автор исследования Андреас Вак (Andreas Wack).
Иммунная защита при вирусной инфекции
Передача сигналов IFNα / β играет центральную роль в иммунной защите от вирусных инфекций. Эти пути тонко настроены для обеспечения противовирусной защиты, избегая повреждения тканей из-за воспаления. Этот компромисс очевиден у людей с генетическим вариантом, который приводит к высокой выработке интерферона. Они могут усиливать иммунные реакции против вирусов, но с другой стороны, они проявляют признаки хронического самовоспламенения. Неясно, как именно передача
сигналов IFNα / β обеспечивает правильный баланс, максимизируя противовирусную защиту и минимизируя чрезмерное воспаление.
Материалы и методы исследования
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые использовали мышей с повышенной базовой передачей сигналов IFNα / β из-за мутации, которая
увеличивает уровни экспрессии рецептора IFNα / β. Эти мыши были более устойчивы к инфекции вирусом гриппа, с меньшей потерей веса, более низкой экспрессией гена вируса через восемь часов после заражения и сниженной репликацией вируса гриппа через два дня.
Учитывая, что вирусную нагрузку контролировали на ранней стадии, последующая передача сигналов IFNα / β и противовирусные иммунные ответы никогда не были полностью приведены в движение.
Результаты научного исследования
Результаты показывают, что регулирование уровней экспрессии рецептора IFNα / β может быть ключом к тонкой настройке передачи сигналов IFNα / β в легких.
Но защитный эффект улучшенной базовой передачи сигналов IFNα / β был снижен при 2-4 недельном лечении антибиотиками, что снизило передачу сигналов IFNα / β главным образом в стромальных клетках легких – не иммунных клетках, которые составляют структурную ткань органов. Напротив, фекальный трансплантат полностью изменял индуцированную антибиотиками восприимчивость к инфекции вирусом гриппа, что указывает на потенциальную роль кишечных бактерий.
Взятые вместе, результаты показывают, что микробиом кишечника увеличивает передачу сигналов IFNα / β в стромальных клетках легких, тем самым усиливая защиту от инфекции вирусом гриппа.
Новые результаты согласуются с данными предыдущих исследований, показывающих, что мыши, получавшие пероральные антибиотики, более восприимчивы к вирусным инфекциям, включая вирус гриппа А.
«Это и предыдущие исследования демонстрируют, что микробиота-управляемые сигналы могут действовать на нескольких уровнях, вызывая антивирусное состояние не иммунных клеток для раннего контроля инфекции и повышая функциональность иммунных клеток на более поздних этапах инфекции», — резюмирует Вак.
Двигаясь вперед, исследователи планируют продолжить изучение точного происхождения и механизмов, лежащих в основе антивирусной устойчивости, вызванной бактериями кишечника.
Авторы другого исследования установили роль бактерий в рецидивирующих инфекциях мочевыводящих путей.
