Kuinka antibiootit voivat tehdä influenssainfektioista vaarallisempia
Lääkärit tietävät jo, että antibioottien väärinkäyttö voi aiheuttaa antibioottiresistenssin, mikä voi vaikeuttaa bakteeri-infektioiden, kuten keuhkokuumeen, torjumista. Nyt tutkimus hiirillä viittaa siihen, että antibioottien käyttö voi myös tehdä keuhkoista alttiimpia virusinfektioille, kuten flunssalle.
Antibioottiresistenssistä on tullut kiireellinen aihe tutkijoille ja terveydenhuollon ammattilaisille. Tämä ilmiö tapahtuu, kun bakteeri-infektio ei enää reagoi antibiooteihin, joita lääkärit yleensä käyttävät sen hoitoon.
Tämä vastustuskyky kehittyy usein antibioottien väärinkäytön tai liikakäytön takia, koska monet ihmiset ympäri maailmaa valitsevat virheellisesti antibiootteja virusinfektioiden, kuten influenssaviruksen (flunssa), hoitoon, jota vastaan nämä lääkkeet ovat tehottomia.
Lontoossa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa sijaitsevan Francis Crick -instituutin tutkijoiden uusi tutkimus hiirillä viittaa nyt siihen, että antibiootit voisivat itse asiassa myös "käynnistää" keuhkot virusinfektioiden varalta.
Tutkijoiden havainnot, jotka ovat lehdessä Soluraportit, osoittavat myös, että suolistobakteerit ajavat tietyntyyppistä proteiinisignaalia, joka auttaa keuhkoja ympäröiviä soluja pitämään influenssaviruksen leviämisen.
Näyttää siltä, että antibioottien käyttö häiritsee tämän proteiinin signalointia ja heikentää näin ensimmäistä puolustuslinjaa.
"Huomasimme, että antibiootit voivat pyyhkiä pois varhaisen influenssaresistenssin ja lisätä todisteita siitä, että niitä ei tule ottaa tai määrätä kevyesti", kertoo johtava tutkija Andreas Wack, Ph.D.
Antibiootit jättävät hiiret alttiiksi influenssalle
Uudessa tutkimuksessa Wack ja tiimi käyttivät ryhmää hiiriä, joiden lähtötilanteessa oli terveitä suolistobakteereja. Neljän viikon aikana he antoivat näille hiirille sekoituksen antibiootteja juomavedensä läpi ennen kuin he infektoivat heitä influenssaviruksella. He tartuttivat myös joitain hiiriä, joita he eivät olleet hoitaneet antibioottiseoksella, jotta he voisivat verrata tuloksia.
Tiimi huomasi, että noin 80% terveistä suolistobakteereista käsittelemättömistä hiiristä selviytyi influenssaviruksen infektiosta. Silti hiiristä, jotka olivat aiemmin saaneet antibioottiseoksen, vain kolmasosa pystyi selviytymään virusinfektiosta.
"[Antibioottien] epäasianmukainen käyttö ei vain lisää antibioottiresistenssiä ja tappaa hyödyllisiä suolistobakteereja, mutta voi myös jättää meidät alttiimmiksi viruksille", Wack sanoo.
"Tämä voi olla merkitystä paitsi ihmisille, myös karjaeläimille, koska monet maatilat ympäri maailmaa käyttävät antibiootteja ennaltaehkäisevästi. Lisätutkimuksia näissä ympäristöissä tarvitaan kiireellisesti sen selvittämiseksi, tekeekö tämä heistä alttiimpia virusinfektioille ”, hän väittää.
Suolibakteerien puolustava rooli
Kuinka tarkalleen antibioottien nauttiminen heikensi hiiriä ennen niiden altistumista influenssalle? Tutkijoilla voi olla selitys tälle ilmiölle.
Osana tutkimusta työryhmä havaitsi myös, että tyypin I interferonisignalointi - proteiinisignaloinnin muoto, joka säätelee keuhkoja linjaavan solutyypin vastausta - on avain influenssaviruksen replikaation estämiseen keuhkoissa.
Yleensä suolistobakteerit ajavat interferonin signalointia, "käskivät" keuhkosoluja reagoimaan virukseen, estäen sen replikaation ja tehden siten selviytymisen ja toipumisen todennäköisemmiksi.
"Yllätyimme huomatessamme, että keuhkojen vuoraavat solut, ei immuunisolut, olivat vastuussa mikrobin aiheuttamasta varhaisesta influenssaresistenssistä", toteaa Wack.
Prosessi, jolla antibiootit näyttävät tekevän keuhkoista alttiimpia virusinfektioille, on monimutkainen, ja se liittyy osittain siihen, milloin ja miten immuunivaste tapahtuu.
Suolibakteerit lähettävät yleensä interferonisignaaleja, jotka kytkevät viruksenvastaisen geenin päälle Mx1 hiirissä, mikä vastaa vastaavaa kutsuttua geeniä MxA ihmisillä. Antibioottihoito kuitenkin viivästyttää antiviraalisen geenin kytkemistä päälle, mikä vaikuttaa kehon virusta vastaan aloittaman vasteen tehokkuuteen.
"Immuunisolujen vastaaminen saa aikaan noin 2 päivää, jolloin virus lisääntyy keuhkoputkessa", Wack selittää.
”Kaksi päivää tartunnan jälkeen antibiooteilla hoidetuilla hiirillä oli viisi kertaa enemmän viruksia keuhkoissa. Tämän suuremman uhan kohtaamiseksi immuunivaste on paljon vahvempi ja vahingollisempi, mikä johtaa vakavampiin oireisiin ja huonompiin lopputuloksiin ", hän jatkaa.
Ajoitus
Kun tutkijat yrittivät asuttaa uudelleen antibiooteilla hoidettujen hiirten suolistobakteerit mikrobiota-tasapainon palauttamiseksi, he havaitsivat, että tämä toi interferonin signaloinnin takaisin normaaliksi ja palautti keuhkoissa esiintyvän flunssiresistenssin.
Tämä koe vahvisti, että terveet suolistobakteerit ovat tärkeitä immuunivasteiden säätelyssä ja että antibiootit voivat häiritä tätä tasapainoa.
”Yhteenvetona havainnot osoittavat, että suolistobakteerit auttavat pitämään muualla kehossa olevat immuunisolut valmiina hyökkäykseen. Ne ovat paremmin suojattu flunssalta, koska viruslääkkeet ovat jo päällä viruksen saapuessa. Joten kun virus tartuttaa valmiin organismin, se on melkein hävinnyt ennen taistelun alkua ”, Wack selittää.
"Sen sijaan ilman suolistobakteereja viruslääkkeitä ei käytetä ennen kuin immuunivaste käynnistyy. Tämä on joskus liian myöhäistä, koska virus on jo lisääntynyt monta kertaa, joten massiivinen, vahingollinen immuunivaste on väistämätöntä", hän sanoo .
Tällä löydöllä voi olla vaikutusta tutkijoiden ymmärrykseen mekanismeista, jotka ohjaavat kehon luonnollista puolustusta virusinfektioita vastaan, ja se voi johtaa aiheeseen liittyviin lisätutkimuksiin.
”Aikaisemmat tutkimukset ovat keskittyneet immuunisoluihin, mutta havaitsimme, että [keuhko-] vuoraussolut ovat tärkeämpiä infektion ratkaisevissa varhaisvaiheissa. Ne ovat ainoa paikka, jossa virus voi lisääntyä, joten ne ovat keskeinen taistelukenttä taistelussa influenssaa vastaan. Suolibakteerit lähettävät signaalin, joka pitää solut […] valmiina estäen viruksen lisääntymisen niin nopeasti. "
Andreas Wack, Ph.D.
