О роли кишечных бактерий в развитии аутоиммунных заболеваний

АНТИБИОТИКИ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ МОГУТ СТАТЬ ПРИЧИНОЙ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

НАРУШЕНИЕ РАННЕГО РАЗВИТИЯ ЗДОРОВОЙ МИКРОФЛОРЫ КИШЕЧНИКА АНТИБИОТИКАМИ ПРИВОДИТ К ВОСПАЛИТЕЛЬНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ

На раннем этапе жизни лечение антибиотиками усиливает патогенность СD4⁺ Т-клеток во время воспаления кишечника

(исследование на мышах)

Новый отчет австралийских учёных с Кафедры биохимии и молекулярной биологии школы биомедицинских наук университета Монаша (Monash University), предоставленный Федерацией американских обществ по экспериментальной биологии (FASEB), об исследовании применения антибиотиков в очень раннем возрасте показал, что последние негативно влияют на нормальный рост и развитие бактерий в кишечнике, что в свою очередь может способствовать развитию воспалительных заболеваний кишечника, и, возможно, других воспалительных заболеваний, таких как астма и рассеянный склероз. Эксперименты проводились на лабораторных мышах. Это исследование добавляет все больше доказательств того, что изменение кишечной флоры может быть жизнеспособной стратегией лечения некоторых воспалительных заболеваний.

"Наше исследование показывает, что кишечные бактерии в начале жизни влияют на развитие заболеваний в зрелом возрасте, но этот ответ может быть обратим", - сказал Колби Заф, заведующий Лабораторией Мукозального иммунитета и воспаления Кафедры биохимии и молекулярной биологии школа биомедицинских наук в университете Монаша, Австралия. "Это имеет важное значение для использования пребиотиков и пробиотиков, использования антибиотиков для новорожденных, и для нашего понимания того, как кишечные бактерии играют ключевую роль в оказании влияния на развитие воспалительных заболеваний, таких как IBD (inflammatory bowel disease – воспалительное заболевание кишечника)".

Применение антибиотиков на молодых мышах было связано с воспалительными заболеваниями. Как оказалось, нарушение раннего развития здоровой микрофлоры кишечника может нанести серьезный, хотя и обратимый, вред.

Учёным уже давно известно, что применение антибиотиков в детском возрасте может в дальнейшем препятствовать нормальному росту и развитию кишечных бактерий. Это в свою очередь влияет на функционирование иммунной системы, т.к. микрофлора кишечного тракта принимает активное участие в созревании её клеток, более 70% из которых находятся именно в кишечнике. Кишечник – дом триллиона бактерий, которые играют ключевую роль в нашем физическом и ментальном здоровье, включая пищеварительную систему, мозг и иммунную систему. Один из основных побочных эффектов антибиотиков заключается в том, что они могут без разбора уничтожать важные штаммы здоровых бактерий вместе с вредными бактериями, на которые они и нацелены. 

ОБ ИССЛЕДОВАНИИ

Исследование специалистов из Университета Монаша, проведенное на мышах и опубликованное в апрельском выпуске Журнала Лейкоцитарной Биологии JLB (Journal of Leukocyte Biology) за 2017 г., показывает, что использование антибиотиков на ранних этапах жизни может уменьшить количество кишечных бактерий и способствовать развитию кишечного воспаления. 

«Наши кишечные бактерии, как теперь понимается, играют главную роль в формировании здоровья и болезней иммунной системы, но детали этого процесса понимались плохо» - говорит в пресс релизе Джон Верри, доктор наук, зам.редактора журнала. «Эти новые исследования предоставили важный ключ к разгадке того, как эти ранние сигналы от кишечных бактерий формируют ключевые иммунные клетки и как эти события в жизни новорожденного могут стать причиной заболевания в последующей жизни.» 

CD4+ T-клетки, как известно, играют решающую роль в воспалительной реакции. Дисфункция этих клеток влечет за собой чрезмерный иммунный ответ, что в конечном итоге приводит к развитию хронических воспалительных заболеваний, таких как болезнь Крона, волчанка, рассеянный склероз и другие аутоиммунные заболевания.

В этом исследовании, Заф и его коллеги использовали две группы мышей. В первую группу вошли беременные самки, которым назначали антибиотики широкого спектра с дозировкой более чем в 100 раз превышающей нормальную человеческую дозу аналогичных антибиотиков в период беременности, а также их потомство, которым также назначали антибиотики широкого спектра в течение первых 3 недель жизни. Вторая группа была контрольной группой, которая состояла из беременных самок и их детенышей, которые оставались без лечения

Как и ожидалось, мышиное потомство, которое подвергалось лечению антибиотиками имело пониженные уровни кишечных бактерий. Когда мышам было по 8 недель, ученые исследовали иммунные CD4+ T-клетки у мышей прошедших лечение и у контрольной группы, чтобы определить их способность стимулировать кишечное воспаление у других мышей. Ученые определили, что иммунные клетки от мышей принимавших антиибиотики индуцировали более быстрое и более тяжелое заболевание, чем иммунные клетки от других мышей. Также мыши после лечения антибиотиками имели повышенный уровень стрессовых гормонов, что предполагает наличие связи между пониженным уровнем кишечных бактерий и реакцией на стресс.

Важно отметить, однако, что воздействие антибиотиков на мышей было обратимым. Если мышам после лечения антибиотиками давали восстановить нормальные кишечные бактерии, то мыши, которые получали их иммунные клетки больше не испытывали усиление болезни. Согласно исследованию Колби Зафа, уровни гормона стресса у этих мышей также восстановились, что предполагает, что «воздействие лечения антибиотиками и кишечных бактерий являются косвенными и, вероятно, действуют через гормоны стресса».

P.S.: Помимо исследования: о профилактике и лечении аутоиммунных заболеваний

Хорошая новость состоит в том, что определенные изменения в образе жизни, такие как следование диете для здоровья ЖКТ, управление уровнем стресса и регулярные тренировки могут внести существенный вклад в здоровье кишечника и, следовательно, иммунной системы. 

«Мы знаем, что микрофлора кишечника изменяется в результате воздействия стресса, антибиотиков, диеты насыщенной жирами и чрезмерно чистой окружающей среды», поведал недавно американскому интернет-изданию The Huffington Post доцент кафедры педиатрии и гастроэнтерологии в университете Техаса, доктор Юйинг Лу (Dr. Yuying Liu), который провел исследование кишечных бактерий и аутоиммуннитета. «Разумно утверждать, что вмешательство в образ жизни могло бы помочь предотвратить или лечить аутоиммунные заболевания».

По теме см. также:

• Рецидивирующая инфекция постепенно отключает защиту хозяина против воспаления кишечника

• Здоровая кишечная микрофлора модулирует иммунитет хозяина, защищая его от аутоиммуных заболеваний

Источник: The Huffington Post и ScienceDaily

Журнальная ссылка в JLB:

Sebastian Scheer, Tiago S. Medina, Alex Murison, Matthew D. Taves, Frann Antignano, Alistair Chenery, Kiran K. Soma, Georgia Perona-Wright, Mathieu Lupien, Cheryl H. Arrowsmith, Daniel D. De Carvalho, Colby Zaph. Early-life antibiotic treatment enhances the pathogenicity of CD4 T cells during intestinal inflammation. Journal of Leukocyte Biology, 2017

К разделу:

• Микрофлора и аутоиммунные заболевания