Včasné užívanie antibiotík narúša vývoj imunity u dojčiat

Nová štúdia výskumníkov z University of Rochester Medical Center (URMC) zistila, že skoré vystavenie antibiotikám môže narušiť vývoj imunitného systému dieťaťa a prirodzený metabolit môže byť kľúčom k zvráteniu poškodenia.

Štúdia publikovaná v časopise Cell zistila, že vystavenie antibiotikám počas tehotenstva a dojčenského veku môže trvalo oslabiť schopnosť imunitného systému bojovať proti respiračným infekciám, ako je chrípka. Analýzou myších modelov aj pľúcneho tkaniva ľudských detí vedci zistili, že skoré užívanie antibiotík narúša schopnosť črevného mikrobiómu produkovať inozín, molekulu, ktorá slúži ako dôležitý signál pre vývoj imunitných buniek.

Pridaním inozínu myšiam však vedci dokázali napraviť problémy imunitného systému spôsobené antibiotikami, čím otvorili dvere potenciálnym terapeutickým stratégiám na posilnenie imunitnej pamäte u zraniteľných detí.

„Predstavte si inozín ako molekulárneho posla. Cestuje z čreva do vyvíjajúcich sa imunitných buniek a „učí“ ich, ako správne dozrieť a pripraviť sa na budúce infekcie,“ vysvetlil Dr. Hitesh Deshmukh, PhD, hlavný autor štúdie a vedúci neonatológie v Detskej nemocnici Golisano (GCH) na UR Medicine.

Projekt bol súčasťou dlhodobej iniciatívy financovanej NIH R35, ktorá sa zaoberala skúmaním toho, ako vystavenie vplyvom v ranom veku ovplyvňuje celoživotné riziko ochorení vrátane astmy a chronických ochorení pľúc.

„Vieme, že antibiotiká môžu zachrániť životy detí, ale zároveň narúšajú mikrobióm počas kritického obdobia vývoja imunitného systému,“ povedal Deshmukh. „Naša štúdia ukazuje jeden zo spôsobov, akým toto narušenie ovplyvňuje imunitu pľúc, a čo je dôležitejšie, aj možný spôsob, ako ho napraviť.“

Táto porucha ovplyvňuje tvorbu tkanivových pamäťových T buniek, špecializovanej populácie imunitných buniek, ktoré žijú v pľúcach a poskytujú dlhodobú ochranu pred vírusovými infekciami. Bez týchto buniek môžu byť dojčatá náchylné na závažné respiračné ochorenia až do dospelosti.

„Zistili sme, že črevný mikrobióm funguje ako učiteľ pre vyvíjajúci sa imunitný systém,“ vysvetlil Deshmukh. „Keď antibiotiká narušia tento prirodzený vzdelávací proces, je to ako odstrániť kľúčové kapitoly z učebnice: imunitný systém sa nikdy nenaučí dôležité lekcie o boji proti infekciám dýchacích ciest.“

Kľúčové zistenia štúdie:

Štúdia porovnávala mláďatá myší vystavené bežným antibiotikám (ampicilín, gentamicín a vankomycín – rovnaké lieky, ktoré sa často používajú u tehotných žien a novorodencov) s myšami, ktorých prirodzený mikrobióm zostal neporušený.

U myší vystavených antibiotikám:

• Populácia ochranných CD8+ T buniek v pľúcach bola významne znížená.

• Došlo k zhoršeniu schopnosti tvoriť tkanivové pamäťové bunky, špecializované imunitné bunky, ktoré žijú v pľúcach a poskytujú rýchlu ochranu pred opakovanou infekciou.

• Imunitné nedostatky pretrvávali až do dospelosti, čo naznačuje pretrvávajúce zmeny vo vývoji imunitného systému.

Pomocou vzoriek pľúcneho tkaniva z biobanky BRINDL financovanej NIH tím potvrdil, že podobné imunitné nedostatky boli prítomné aj u ľudských dojčiat vystavených antibiotikám. Tieto dojčatá mali nielen menej pamäťových buniek, ale vykazovali aj podobné vzorce génovej expresie ako starší dospelí, čo je tiež spojené so zvýšeným rizikom respiračných infekcií.

Najdôležitejšie je, že pridanie inozínu myšiam vystaveným antibiotikám významne obnovilo ich schopnosť vyvíjať funkčné pamäťové bunky a vyvolať účinné imunitné odpovede, čo otvára sľubné vyhliadky pre budúce terapie.

„To naznačuje, že môžeme chrániť rizikové deti cielenou suplementáciou,“ povedal Deshmukh. „Hoci je potrebný oveľa ďalší výskum, kým sa tento prístup bude môcť aplikovať klinicky, teraz máme cestu vpred.“

Zistenia štúdie by mohli ovplyvniť budúci výskum v oblasti vývoja intervencií – vrátane doplnkov stravy, metabolitovej terapie alebo stratégií na podporu mikrobiómu – ktoré by pomohli novorodencom vyvinúť silnejšiu imunitnú pamäť bez toho, aby sa museli spoliehať výlučne na antibiotiká alebo rizikové probiotiká.

Deshmukh poznamenal, že kľúčovú úlohu v štúdii zohrala neonatologička GCH Gloria Preihuber, MD. Jej biobanka BRINDL vzoriek pľúc dojčiat, ktoré boli podporované NIH a odobraté počas 15 rokov, umožnila tímu otestovať svoje zistenia na ľudských bunkách.

„Tento článok by nebol možný bez štedrosti a odborných znalostí Dr. Prayhuberovej,“ povedal Deshmukh. „Možnosť porovnať výsledky myší s ľudskými bunkami bola absolútne kľúčová. To je jeden z hlavných dôvodov, prečo som prišla do Rochesteru (z Detskej nemocnice v Cincinnati) – aby som s ňou spolupracovala.“