Результаты исследования, опубликованные в журнале Cell Host & Microbe, свидетельствуют о том, что сегментированные нитевидные бактерии — вид бактерий, обитающих в кишечнике, — защищают мышей от заражения вирусом гриппа, если эти бактерии были получены естественным путем или введены в организм.

Эта защита от инфекции также распространялась на респираторно-синцитиальный вирус (RSV) и коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2), вирус, вызывающий COVID-19. В исследовании отмечается, что для поддержания такой защиты сегментированным нитевидным бактериям необходимы иммунные клетки в легких, называемые базально-резидентными альвеолярными макрофагами.

В данном исследовании ученые изучали, как различия в конкретных видах микроорганизмов могут влиять на исход респираторных вирусных инфекций и как они могут это делать, что ранее не было достаточно четко определено. Они изучали мышей с дискретными различиями в микробиоме и мышей, отличающихся только наличием или отсутствием сегментированных нитевидных бактерий. Титры вирусов в легких измерялись через несколько дней после заражения и существенно различались в зависимости от характера микробиома разных групп животных.

Эти результаты раскрывают сложные взаимодействия, которые механически связывают кишечную микробиоту с функциональностью альвеолярных макрофагов и тяжестью респираторной вирусной инфекции, — сказал доктор Эндрю Гевиртц, соавтор исследования и регентский профессор Института биомедицинских наук штата Джорджия.

Исследование показало, что у сегментированных нитчатых бактерий-отрицательных мышей базально-резидентные альвеолярные макрофаги быстро истощались по мере прогрессирования респираторной вирусной инфекции. Однако у сегментированных нитчатых бактерий, колонизированных мышами, базально-резидентные альвеолярные макрофаги были изменены, чтобы противостоять истощению при инфекции вируса гриппа и воспалительным сигналам.

Базально-резидентные альвеолярные макрофаги противостояли вирусу гриппа, в основном за счет активации компонента иммунной системы, называемого системой комплемента.

Мы считаем удивительным, что присутствие одного вида бактерий-комменсалов среди тысяч различных видов микроорганизмов, населяющих кишечник мыши, оказало такое сильное воздействие на модели респираторных вирусных инфекций, и что это воздействие было в значительной степени обусловлено перепрограммированием базально расположенных альвеолярных макрофагов, — сказал доктор Ричард Племпер, соавтор исследования, профессор-регент и директор Центра трансляционных противовирусных исследований в штате Джорджия.

Если эти результаты будут применимы к человеческим инфекциям, они будут иметь большое значение для будущей оценки риска перехода пациента в тяжелую форму заболевания.

«Мы считаем крайне маловероятным, что сегментированные нитевидные бактерии являются единственным микробом кишечника, способным влиять на фенотип альвеолярных макрофагов и, следовательно, на предрасположенность к респираторной вирусной инфекции», — заключает Гевиртц. Скорее, мы предполагаем, что состав микробиоты кишечника в целом влияет на предрасположенность к респираторной вирусной инфекции». Опосредованное микробиотой программирование базально резидентных альвеолярных макрофагов может не только влиять на тяжесть острой респираторной вирусной инфекции, но и быть долгосрочным фактором, определяющим здоровье после респираторной вирусной инфекции».