Противовирусные эффекты комменсальной микробиоты
Микробиота желудочно-кишечного тракта играет существенную роль в защите организма хозяина от патогенных микроорганизмов и вирусов.
Противовирусный эффект микробиоты желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) человека обусловлен влиянием на иммунный ответ и слизисто-эпителиальный барьер, выстилающий ЖКТ на всём его протяжении. Известно, например, что бактерии рода Lactobacillus могут уменьшать репликацию норовируса, вызывающего развитие гастроэнтерита у мышей, за счет повышения экспрессии цитокинов IFNβ и IFNγ. Кроме того, комменсальные бактерии ЖКТ участвуют в формировании местного противовирусного ответа за счет регуляции функции кишечного барьера – увеличения толщины слизистого слоя, содержащего активные формы кислорода и дефензины, ингибирующие локальную репликацию вируса.
Наиболее изученным является противовирусный эффект, направленный на элиминацию вируса гриппа. Так, установлено, что кишечная микробиота регулирует местный иммунитет слизистой оболочки дыхательных путей вследствие увеличения секреции IgA и активации клеток, участвующих в развитии иммунного ответа. У грызунов с нарушенным вследствие антибиотикотерапии составом кишечной микробиоты, при воздействии вируса гриппа отмечается уменьшение уровня предшественников интерлейкинов - pro-IL-1β и pro-IL-18 в сравнении со здоровыми мышами, а также отмечается снижение уровня IL-1 в бронхоальвеолярном лаваже. Это подтверждает участие комменсальной микробиоты в усилении экспрессии провоспалительных цитокинов IL-1 и IL-18, участвующих в формировании противовирусного ответа.
Были изучены также эффекты определенных видов бактерий - например, установлено, что бактерии видов Lactobacillus paracasei и Lactobacillus plantarum при заражении лабораторных мышей вирусом гриппа усиливают выработку цитокинов IL-33, IL-1α, IL-β, IL-12, участвующих в активации Th1-клеток, и интерферона гамма (IFNγ) – ключевого цитокина противовирусного ответа, регулирующего распознавание вирусного антигена и его презентацию.
Бактерии, находящиеся на поверхности дыхательных путей, также участвуют в защите от вирусных инфекций: например, при воздействии вируса гриппа бактерии вида Corynebacterium pseudodiphtheriticum типа Actinobacteria вызывают противовирусный ответ, усиливая продукцию TNFα, IL-6, IFNγ и IFNβ посредством увеличения субпопуляций Т-клеток, продуцирующих данные цитокины, а вид Staphylococcus aureus стимулирует созревание макрофагов.
Для некоторых представителей комменсальной микробиоты верхних дыхательных путей характерен прямой противовирусный эффект. Так, Staphylococcus epidermidis и Enterococcus faecium, локализованные на слизистой оболочке полости носа, обладают способностью формировать стабильное соединение с вирусом гриппа, тем самым блокируя развитие дальнейшей вирусной инфекции.
Данные результаты демонстрируют, что бактерии, находящиеся на слизистых оболочках организма хозяина, вовлечены в формирование противовирусного ответа. Комменсальная микробиота может играть фундаментальную роль в борьбе с вирусами, и необходимо проведение дальнейших исследований, результатом которых может стать открытие новых способов лечения и профилактики вирусных инфекций.
Источники:
Carolina Dominguez-Diaz et al. Microbiota and Its Role on Viral Evasion: Is It With Us or Against Us? Front Cell Infect Microbiol. 2019; 9: 256. Published online 2019 Jul 18. doi: 10.3389/fcimb.2019.00256
Na Li et al. The Commensal Microbiota and Viral Infection: A Comprehensive Review. FrontImmunol. 2019; 10: 1551. Publishedonline 2019 Jul 4. doi: 10.3389/fimmu.2019.01551
____________