Свой среди чужих: найдены микробы, защищающие органы дыхания от COVID

Источник: AFP 2020

Состав микробиоты верхних дыхательных путей существенно различается у больных COVID-19 с разной вирусной нагрузкой. К такому выводу пришли ученые из США. Оказалось, что присутствие большого количества одних бактерий вело к более сильному вирусному поражению, тогда как другие микроорганизмы защищали пациентов.

Микробиом определяет работу иммунной системы, а также отвечает за уровень кислотности, который может защищать от патогенов, согласны российские специалисты. Своевременная коррекция микрофлоры (к примеру, с помощью бактериальных препаратов) дыхательных путей или кишечника может быть средством профилактики коронавируса, сделали вывод медики.

Микроскопические защитники

Состав микробиоты (экосистемы бактерий) носа, носоглотки и ротоглотки существенно различается у больных COVID-19 с разной вирусной нагрузкой. Об этом сообщили ученые из отделения аллергии, иммунологии и легочной медицины медицинского центра Университета Вандербильта в Теннесси (США) в публикации в журнале «Аллергология и клиническая иммунология».

«Нашей целью было сравнить микробиом верхних дыхательных путей у инфицированных SARS-CoV-2 и неинфицированных», — сказано в тексте статьи.

Для этого специалисты охарактеризовали микробиоту 38 зараженных взрослых с симптомами легкой и средней тяжести и 21 здорового человека. Средний возраст испытуемых составил 30 лет. При этом ни один из участников не принимал антибиотики в предшествующие эксперименту две недели.

Затем с помощью количественной ПЦР у пациентов измерили вирусную нагрузку. Оказалось, что присутствие большого количества одних бактерий вело к более сильному поражению легких и более высокой нагрузке, тогда как другие микроорганизмы давали испытуемым защиту.

В частности, у здоровых людей и пациентов с низкой инфекционностью были распространены коренобактерии (Corynebacterium unclassified — непатогенные для человека палочкообразные микроорганизмы), гемолитический стафилококк (Staphylococcus haemolyticus — условно-патогенный микроорганизм, обитающий в теле здорового человека и способный при определенных условиях вызывать инфекционно-воспалительные и гнойно-деструктивные процессы) и превотелла (Prevotella spp. — входит в состав нормальной микрофлоры ротовой полости, верхнего респираторного тракта, влагалища и ряда других органов человека).

Чтобы понять, как именно SARS-CoV-2 взаимодействует с микрофлорой и как эти вирусно-бактериальные контакты могут повлиять на клиническое прогрессирование и выздоровление от COVID-19, нужны дальнейшие исследования микробиоты верхних дыхательных путей с большим размером выборки, заключили ученые.

Жизнь внутри нас

Ранее ученые уже показали, что кишечная микрофлора может влиять на результаты вакцинации, особенно у людей с ожирением, писали «Известия».

— Кишечные микробы могут влиять на иммунные реакции на патогены (и на вакцины), — пояснил «Известиям» заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии факультета естественных наук НГУ Сергей Нетесов. — Например, исследователи сообщили, что изменения в микробиоме кишечника, которые происходят с приемом антибиотиков, изменяют реакцию на вакцину против гриппа.

Состав микрофлоры — один из главных факторов, которые определяют способность иммунитета реагировать на патогены, отметила директор Института биологии и биомедицины Университета Лобачевского (вуза — участника проекта повышения конкурентоспособности образования «5−100») Мария Ведунова. Если бы человек был абсолютно стерилен, то защитная система была бы неспособна бороться с возбудителями опасных заболеваний, пояснила она.

— В составе нашей микробиоты есть разные микроорганизмы: одни из них условно полезные (например, лакто- и бифидобактерии). Они живут не только в кишечнике, но и в дыхательных путях, и на поверхности кожи. Также это разные виды стафилококков, стрептококков, которые могут быть как полезными, так и вредными. Все они создают определенный химический состав на поверхности дыхательных путей, коже и в кишечнике, который регулирует кислотность. Это позволяет организму быть более резистентным (устойчивым к болезням. — «Известия»), потому что большая часть вредоносных патогенов не любит эту кислотность, — рассказала эксперт.

При этом вирусные частицы имеют разную способность к разрушению клеток, и она зависит от того, в какой среде находятся патогены. Поэтому здоровая микрофлора — это залог хорошей сопротивляемости вирусным инфекциям, в том числе вызывающей COVID-19.

Микроорганизмы в дыхательных путях играют не меньшую роль в защитных реакциях организма. Считается, что один из основных способов действия респираторных вирусов заключается в разрыве эпителиального барьера дыхательных путей, который способствует адгезии патогенов (закреплению бактерий на поверхности клеток, что и служит началом инфекционного процесса), сообщила «Известиям» доктор медицинских наук, доцент, врач-пульмонолог клинико-диагностического центра «Медси» Лидия Никитина.

Инфекция вируса гриппа усиливает колонизацию (особенно пневмококками) за счет высвобождения питательных веществ, полученных из организма хозяина, добавила она. И наоборот, респираторные бактерии также могут способствовать вирусной инфекции.

— С другой стороны, присутствие определенных видов бактерий в респираторной микробиоте может препятствовать вирусным инфекциям. Эти взаимодействия могут быть прямыми или опосредованными через иммунную систему хозяина, — рассказала пульмонолог.

В клинической практике

Избирательное инфицирование определенными бактериальными штаммами может регулировать состав микросообщества и способствовать его адаптации к новым условиям окружающей среды, сохраняя его разнообразие, рассказала Лидия Никитина.

На основе полученных американскими учеными данных можно создать методики профилактики вирусных инфекций, в том числе COVID-19, предполагают специалисты. Это могут быть бактериальные препараты, в которых содержатся те микроорганизмы, которые показали свои защитные свойства. Также может быть разработан и диагностический метод.

— Если проводить оценку микрофлоры дыхательных путей, то мы можем сказать человеку, что она нарушена и он предрасположен к вирусной или бактериальной инфекции, — отметила Мария Ведунова. — То есть такому человеку будет показана коррекция микробиома.

Но если человек уже заболел, то это вряд ли поможет, добавила она. Инфекция развивается быстро, а коррекция микрофлоры занимает несколько месяцев, пояснила эксперт.

Впрочем, уже сейчас существуют методики персональной терапии с помощью бактериальных культур.

— Как микробиологические, так и молекулярно-генетические исследования, применяемые в наши дни, позволяют проводить таргетную терапию бактериальных осложнений вирусных инфекций и корригировать (исправлять) микробиоту респираторного тракта с целью минимизации рисков, — сказала Лидия Никитина.

Однако внедрение новых методов коррекции и профилактики вирусных инфекций требует дальнейших фундаментальных и клинических исследований респираторной микробиоты и отдельных ее компонентов, указали эксперты.

Справка