Kuidas antibiootikumid võivad muuta grippi nakatumise ohtlikumaks
Arstid teavad juba, et antibiootikumide väärkasutamine võib põhjustada antibiootikumiresistentsust, mis võib raskendada bakteriaalsete infektsioonide, näiteks kopsupõletiku vastu võitlemist. Nüüd viitab hiirte uuring, et antibiootikumide kasutamine võib muuta kopsud ka viirusnakkuste, näiteks gripi suhtes haavatavamaks.
Antibiootikumiresistentsus on muutunud teadlaste ja tervishoiutöötajate jaoks pakiliseks probleemiks. See nähtus ilmneb siis, kui bakteriaalne infektsioon ei reageeri enam antibiootikumidele, mida arstid tavaliselt selle raviks kasutavad.
See resistentsus tekib sageli antibiootikumide väärkasutuse või ületarbimise tõttu, kuna paljud inimesed kogu maailmas valivad ekslikult antibiootikume viirusnakkuste, näiteks gripiviiruse (gripi) raviks, mille vastu need ravimid on ebaefektiivsed.
Ühendkuningriigis Londonis asuva Francis Cricki Instituudi teadlaste uus hiirtel läbi viidud uuring viitab nüüd sellele, et antibiootikumid võiksid viirusnakkuste korral kopse ka "ehitada".
Teadlaste leiud, mis ilmuvad ajakirjas Lahtriaruandednäitavad ka, et soolestiku bakterid põhjustavad teatud tüüpi valgu signaaliülekannet, mis aitab kopse vooderdavatel rakkudel hoida gripiviiruse levikut.
Tundub, et antibiootikumide kasutamine häirib selle valgu signaaliülekannet ja kahjustab seega seda esimest kaitseliini.
"Leidsime, et antibiootikumid võivad varajase gripiresistentsuse hävitada, lisades täiendavaid tõendeid selle kohta, et neid ei tohiks kergekäeliselt võtta ega neid välja kirjutada," selgitab juhtivteadur Andreas Wack, Ph.D.
Antibiootikumid jätavad hiired gripi suhtes haavatavaks
Uues uuringus kasutasid Wack ja meeskond hiirte rühma, kellel olid algul terved soolebakterid. 4 nädala jooksul andsid nad neile hiirtele joogivee kaudu antibiootikumide segu, enne kui nakatasid neid gripiviirusega. Nad nakatasid ka mõnda hiirt, mida nad ei olnud antibiootikumide seguga ravinud, et nad saaksid tulemusi võrrelda.
Meeskond märkas, et umbes 80% tervete soolebakteritega ravimata hiirtest elas gripiviirusega nakatumise üle. Varem antibiootikumide segu saanud hiirtest suutis viirusnakkuse üle elada vaid kolmandik.
"[Antibiootikumide] sobimatu kasutamine mitte ainult ei soodusta antibiootikumiresistentsust ja hävitab kasulikke soolebaktereid, vaid võib meid ka viiruste suhtes haavatavamaks muuta," ütleb Wack.
"See võib olla asjakohane mitte ainult inimeste, vaid ka loomade puhul, kuna paljud farmid üle maailma kasutavad antibiootikume profülaktiliselt. Nendes keskkondades on hädasti vaja täiendavaid uuringuid, et näha, kas see muudab nad viirusnakkustele vastuvõtlikumaks, ”arutleb ta.
Soolebakterite kaitsev roll
Kuidas nõrgendas antibiootikumide sissevõtmine hiiri enne nende kokkupuudet gripiga? Teadlastel võib olla selle nähtuse kohta seletus.
Uuringu osana leidis meeskond ka, et I tüüpi interferooni signaalimine - valgusignaalide vorm, mis reguleerib kopse vooderdava rakutüübi vastust - on võtmetähtsusega gripiviiruse paljunemise peatamiseks kopsudes.
Tavaliselt ajendasid soolebakterid interferooni signaaliülekannet, käskides kopsurakkudel viirusele reageerida, takistades selle paljunemist ning muutes seeläbi ellujäämise ja taastumise tõenäolisemaks.
"Üllatusega avastasime, et mikrobioota põhjustatud varajase gripiresistentsuse eest vastutavad pigem kopsu vooderdavad rakud kui immuunrakud," märgib Wack.
Protsess, mille käigus antibiootikumid näivad muutvat kopsud viirusnakkuste suhtes haavatavamaks, on keeruline ja see on osaliselt seotud immuunvastuse tekkimise ajaga ja viisiga.
Soolebakterid saadavad tavaliselt interferoonisignaale, mis lülitavad sisse viirusevastase geeni Mx1 hiirtel, mis vastab sarnasele geenile, mida nimetatakse MxA inimestel. Antibiootikumravi viivitab aga viirusevastase geeni sisselülitamist, mõjutades organismi poolt viiruse vastu algatatud vastuse efektiivsust.
"Immuunrakkude reageerimine tekib umbes 2 päeva, sel ajal viirus paljuneb kopsu vooderdis," selgitab Wack.
«Kaks päeva pärast nakatumist oli antibiootikumidega ravitud hiirte kopsudes viis korda rohkem viirust. Selle suurema ohu vastu võitlemiseks on immuunvastus palju tugevam ja kahjustavam, mis toob kaasa raskemaid sümptomeid ja halvemaid tulemusi, ”jätkab ta.
Ajastuse küsimus
Kui teadlased proovisid mikrobioota tasakaalu taastamiseks antibiootikumidega ravitud hiirte soolebaktereid asustada, leidsid nad, et see viis interferooni signaaliülekande normaalseks ja taastas kopsude gripiresistentsuse.
See katse kinnitas, et terved soolebakterid on olulised immuunvastuse reguleerimisel ja et antibiootikumid võivad selle tasakaalu rikkuda.
„Kokkuvõttes näitavad meie leiud, et soolebakterid aitavad hoida mujal kehas olevaid mitteimmuunseid rakke rünnakuks valmis. Nad on gripi eest paremini kaitstud, kuna viirusevastased geenid on viiruse saabudes juba sisse lülitatud. Nii et kui viirus nakatab ettevalmistatud organismi, on see enne lahingu algust peaaegu kaotanud, ”selgitab Wack.
"Seevastu ilma soolebakteriteta ei teki viirusevastased geenid enne, kui immuunvastus algab. See on mõnikord liiga hilja, kuna viirus on juba mitu korda paljunenud, seega on tohutu, kahjustav immuunvastus vältimatu," ütleb ta. .
See avastus võib mõjutada teadlaste arusaamu keha loomulikku kaitset viirusnakkuste eest juhtivatest mehhanismidest ning see võib põhjustada selle teema kohta täiendavaid uuringuid.
„Varasemad uuringud on keskendunud immuunrakkudele, kuid leidsime, et [kopsu] vooderdavad rakud on nakkuse ülioluliste varajaste etappide jaoks olulisemad. Need on ainus koht, kus viirus võib paljuneda, seega on nad gripivastases võitluses võtmetähtsusega lahinguväli. Soolebakterid saadavad signaali, mis hoiab rakud […] ettevalmistatuna, takistades viiruse nii kiiret paljunemist. "
Andreas Wack, Ph.D.
