Разные люди по-разному реагируют на заражение вирусом гриппа. Ранее считалось, что иммунный ответ зависит только от генетических факторов, от условий внешней среды проживания человека, которые влияют, в свою очередь, на химические реакции и процессы внутри самого организма. Однако исследование международной группы ученых из США и России показало, что бактерии, которые живут в кишечнике человека, также играют существенную роль. А точнее, продукты их жизнедеятельности – метаболиты.
Ученые показали, что микробиота влияет не только на функционирование и здоровье пищеварительной системы, но и на иммунную реакцию организма при остром инфекционном заболевании, поражающем дыхательную систему. Метаболит дезаминотирозин (desaminotyrosine – DAT) способствует выработке интерферона. Этот белок препятствует размножению вируса. Благодаря ему в зараженной клетке запускаются химические реакции, которые препятствуют белковому синтезу в целом. Кроме того, интерферон активирует процесс выработки вирусных антигенов и других соединений, участвующих в иммунном ответе.
Для того, чтобы доказать роль микробиоты и существование механизмов регуляции иммунного ответа на грипп через выработку интерферона, исследователи провели ряд экспериментов на мышах. Было известно, что стерильные мыши без микробиоты быстрее и в большем количестве погибают от гриппа. Чтобы выяснить, какие бактерии способствуют защите от вируса, ученые проверили 86 метаболитов – продуктов деятельности бактерий – на способность к стимуляции клеток на выработку интерферона. В результате было найдено 11 таких метаболитов, и самым биологически релевантным был DAT – продукт деградации флавоноидов. Были определены типы бактерий, ответственные за выработку метаболита.
«Для верификации полученных результатов обычные мыши, стерильные мыши и мыши, неспособные к выработке интерферона, получали метаболит с питьевой водой за 7 дней до инфекции и 14 дней в течение инфекции. В соответствии с предыдущими результатами, стерильные мыши показали большую смертность в сравнении с обычными мышами. В обоих типах мышей смерть от вируса и потеря веса была значительно меньше у тех особей, что получали DAT. В соответствии с гипотезой о том, что DAT защищает от вируса гриппа через усиление выработки интерферона, DAT не имел эффекта у мышей, неспособных к его выработке», – прокомментировала одна из авторов статьи, магистрант Университета ИТМО Екатерина Эсаулова.
Опыты показали, что для извлечения пользы из эффекта DAT в борьбе против вируса необходимо, чтобы метаболит уже присутствовал в организме в достаточном количестве по началу болезни. Так, мыши, которым вводили DAT два дня спустя после заражения гриппом, справлялись с болезнью хуже, чем мыши, которые вообще его не получали или получали до заражения. Таким образом, увеличение количества метаболитов во время самой инфекции не влияет на ход болезни. Для того чтобы метаболит повлиял на иммунную систему, необходимо, чтобы он уже присутствовал в организме до заражения.
«По предварительным данным, DAT участвует не в индукции, а в амплификации интерферона. Также, при наличии патогена в организме DAT участвует в усилении реакции иммунной системы на патоген. Открытие того, что уже присутствующие колонии в человеческой микробиоте защищают организм от гриппа, может играть роль в понимании гетерогенного ответа на инфекцию среди людей. Результаты говорят о том, что предварительная колонизация специфичными бактериями и флавоноид-насыщенная диета может быть ключевым компонентом в регуляции иммунного ответа на инфекцию», – отметил другой автор статьи, научный сотрудник Департамента патологии и иммунологии Университета Дж. Вашингтона Максим Артемов.
Статья: Ashley L. Steed, George P. Christophi, Gerard E. Kaiko, Lulu Sun, Victoria M. Goodwin, Umang Jain, Ekaterina Esaulova, Maxim N. Artyomov, David J. Morales, Michael J. Holtzman, Adrianus C. M. Boon, Deborah J. Lenschow, Thaddeus S. Stappenbeck, The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon, 2017, Science
