Согласно результатам многочисленных экспериментальных и клинических исследований, микробиота кишечника играет решающую роль в поддержании здоровья человека и имеет важное значение в борьбе с инфекцией. Как показали эксперименты по переносу дисбиотической микробиоты, изменения в кишечных бактериальных сообществах могут влиять на исходы заболевания даже в отдаленных органах (включая легкие).
Известно, что в условиях вирусных респираторных инфекций, вызванных, например, вирусом гриппа А (ВГА) и респираторно-синцитиальным вирусом (РСВ), нарушение микробиоты кишечника при антибиотикотерапии ослабляет врожденную и адаптивную защиту хозяина. При этом, изучены многочисленные механизмы, с помощью которых кишечная микробиота вооружает легкие для борьбы с вирусной респираторной инфекцией.
В частности, в ряде исследований показано влияние микробиоты кишечника на выработку интерферонов I типа, которые являются факторами защиты от респираторных вирусов, включая тяжелый респираторный синдром SARS-CoV-2. В формировании защитных механизмов играют решающую роль микробные метаболиты, такие как дезаминотирозин (полученный в результате метаболизма флавоноидов и аминокислот) и короткоцепочечные жирные кислоты, (конечные продукты ферментации пищевых волокон комменсальными бактериями).
Например, было показано, что дезаминотирозин, продуцируемый облигатным клостридиальным анаэробом (Clostridium orbiscindens, чувствительным к метронидазолу и ванкомицину), может диффундировать в кровь, достичь легких и участвовать в формировании иммунной защиты от инфекции, вызванной вирусом гриппа.
В исследовании на мышах были изучены защитные механизмы, индуцированные диетой с высоким содержанием клетчатки (ферментируемого инулина). Ферментация пищевых волокон приводила к изменению костномозгового кроветворения, и, впоследствии — к накоплению альтернативно активированных макрофагов в легких мышей, инфицированных ВГА. Эти макрофаги продуцировали меньше хемокина, тем самым снижая раннюю нейтрофильную инфильтрацию слизистой оболочки дыхательных путей.
Интересно, что высоковолокнистая (ферментируемая пектиновая) диета способствовала формированию защиты от РСВ-инфекции путем модуляции интерферонового ответа I типа в эпителии дыхательных путей и повышения экспрессии стимулированных интерфероном генов в легочной ткани.
Недавно проведенное исследование продемонстрировало, что колонизация бифидобактериями (Bifidobacterium pseudolongum и Bifidibacterium animalis) тесно связана с выживаемостью инфицированных гриппом мышей.
Таким образом, в устойчивом состоянии резидентные бактерии из кишечной микробиоты могут естественно и дистанционно поддерживать легкие в борьбе с вирусными респираторными инфекциями.
Авторы подчеркивают, что еще предстоит определить, участвует ли микробиота кишечника также в раннем контроле (врожденный иммунитет) и позднем контроле (адаптивный иммунитет) инфекции SARS-CoV-2. Влияние истощения кишечной микробиоты на исход инфекции SARS-CoV-2 при лечении антибиотиками требует тщательного анализа.
Вполне вероятно, что любое изменение в составе и функциях микробиоты может повлиять на благоприятный «перекрестный разговор» между кишечником и легкими. Изменение микробиоты кишечника не только приводит к развитию кишечных расстройств, но и способствует системному повреждению и бактериальным суперинфекциям. Исследования в этой области помогут разработать новые профилактические и терапевтические подходы для борьбы с вирусными респираторными инфекциями.

Источник: Sencio V, Machado MG, Trottein F. The lung-gut axis during viral respiratory infections: the impact of gut dysbiosis on secondary disease outcomes. Mucosal Immunol. 2021 Mar;14(2):296-304. doi: 10.1038/s41385-020-00361-8.