A bélben élő mikrobák kulcsfontosságúak a jó egészség szempontjából. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

Lehet, hogy nem tudod, de benned él egy mikrobák hada, amelyek elengedhetetlenek a fenyegetések, köztük a COVID-19 okozta vírus leküzdéséhez.

Az elmúlt két évtizedben a tudósok megtudták, hogy testünkben több baktériumsejt található, mint emberi. Ez a bennünk és rajtunk élő baktériumközösség - mikrobiómának nevezett - egy vállalatra emlékeztet, ahol minden mikrobafaj speciális munkát végez, de mindannyian azon dolgoznak, hogy egészségesek legyenek. A bélben a baktériumok egyensúlyban tartják az immunválaszt a kórokozókkal szemben. Ezek a baktériumok biztosítják az immunválasz hatékony működését, de nem annyira erőszakosak, hogy ezzel járulékos károsodást okozzanak a gazdaszervezetnek.

A bélben lévő baktériumok hatékony immunválaszt válthatnak ki a vírusokkal szemben, amelyek nemcsak a bélet fertőzik, mint pl norovirus és rotavírus, hanem a tüdőt fertőzőket is, mint pl az influenza vírus. A jótékony bélmikrobák ezt úgy teszik meg, hogy speciális immunsejteket rendelnek meg olyan hatékony vírusellenes fehérjék előállításához, amelyek végül eliminálják vírusos fertőzések. És ennek a hasznos bélbaktériumnak hiányzó személy testének nem lesz olyan erős immunválasza a behatoló vírusokkal szemben. Ennek eredményeként előfordulhat, hogy a fertőzések nem ellenőrizhetők, és ezzel az egészségre ártalmasak.

Mikrobiológus vagyok lenyűgözte, hogy a baktériumok hogyan alakítják az emberi egészséget. Kutatásom fontos fókusza kitalálja, hogyan küzdenek a belünkben populáló jótékony baktériumok a betegségekkel és a fertőzésekkel szemben. Legfrissebb munkám a linkre összpontosít egy adott mikroba és a betegek COVID-19 súlyossága között. Végső célom az, hogy kiderítsem, hogyan lehet étrenddel fokozni a bél mikrobiomját, hogy erős immunválaszt váltsunk ki - nemcsak a SARS-CoV-2, hanem az összes kórokozó esetében is.

A jó baktériumok segítik az immunrendszert a káros mikrobák elhárításában. chombosan / iStock / Getty Images Plus

Hogyan védik meg a rezidens baktériumok egészségét?

Immunvédelmünk a káros kórokozók, például vírusok vagy baktériumok elleni komplex biológiai reakció része. Mivel azonban testünket több milliárd hasznos baktérium, vírus és gomba lakja, immunválaszunk aktiválása szorosan szabályozott a káros és hasznos mikrobák megkülönböztetésére.

Baktériumaink látványos társak, akik szorgalmasan segítik immunrendszerünk védekezésének felkészülését a fertőzések leküzdésében. Alapvető tanulmány szerint az antibiotikumokkal kezelt egerek, amelyek a bélben lévő baktériumokat eltávolítják, károsodott immunválaszt mutattak. Ezeknek az állatoknak alacsony volt a vírusirtó fehérvérsejtek száma, gyenge antitest-válaszuk és gyenge fehérjetermelésük volt, a vírusfertőzés elleni küzdelem és az immunválasz modulálása.

Egy másik tanulmányban, egereket etettek Lactobacillus baktériumok, amelyeket általában probiotikumként használnak az erjesztett ételekben. Ezek a mikrobák csökkentették az influenza fertőzés súlyosságát. A Lactobacilluskezelt egerek nem fogyottak, és csak enyhe tüdőkárosodásuk volt a kezeletlen egerekhez képest. Hasonlóképpen mások is megállapították, hogy az egereket Lactobacillus véd a különböző altípusai befolyásolja vírus és az emberi légúti syncytialis vírus - az a vírusos bronchiolitis és a tüdőgyulladás fő oka gyermekeknél.

Az erjesztett ételek, például a kimchi, a vörös répa, az almaecet, a kókusztej joghurt, az uborka savanyúság és a savanyú káposzta segíthetnek a hasznos baktériumok biztosításában. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

Krónikus betegség és mikrobák

A krónikus betegségekben, köztük a 2-es típusú cukorbetegségben, az elhízásban és a szív- és érrendszeri betegségekben szenvedő betegek hiperaktív immunrendszert mutatnak, amely nem ismeri fel az ártalmatlan ingert, és a bél megváltozott mikrobiomjához kapcsolódik.

Ezekben a krónikus betegségekben a bél mikrobiomjában hiányoznak az aktiválódó baktériumok immunsejtek amelyek blokkolják a bélben lévő ártalmatlan baktériumok elleni reakciót. A bél mikrobiomjának ilyen változása szintén megfigyelhető császármetszéssel szült babák, szegényeket fogyasztó egyének diéta és a idős.

Az Egyesült Államokban 117 millió ember - a felnőtt lakosság körülbelül fele - 2. típusú cukorbetegségben, elhízásban, szív- és érrendszeri betegségekben vagy ezek kombinációjában szenved. Ez arra utal, hogy az amerikai felnőttek fele hibás mikrobiómás sereget hordoz.

A laboratóriumomban végzett kutatások a bélbaktériumok azonosítására összpontosítanak, amelyek kritikus fontosságúak a kiegyensúlyozott immunrendszer létrehozásához, amely küzd az életet veszélyeztető bakteriális és vírusos fertőzésekkel, miközben tolerálja a bennünk és a bennünk lévő hasznos baktériumokat.

Tekintettel arra, hogy az étrend befolyásolja a bélben lévő baktériumok sokféleségét, laboratóriumi tanulmányaim azt mutatják, hogyan lehet diétát használni mint krónikus betegségek terápiája. Különböző ételek felhasználásával az emberek a bél mikrobiomját át tudják helyezni egy olyanra, amely fokozza az egészséges immunválaszt.

A COVID-2 betegséget okozó vírussal, a SARS-CoV-19-vel fertőzött betegek egy részénél súlyos szövődmények alakulnak ki, amelyek kórházi kezelést igényelnek az intenzív osztályokon. Mi a közös ezekben a betegekben? Öregség valamint a krónikus étrenddel összefüggő betegségek, mint az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek.

A fekete és latin nyelvűeket aránytalanul befolyásolja az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek, amelyek mind összefüggnek a helytelen táplálkozással. Így nem véletlen, hogy ezek a csoportok több halált szenvedtek a COVID-19 miatt a fehérekhez képest. Ez nemcsak az Egyesült Államokban, hanem a helyzetben is van Britanniában.

Mikrobák felfedezése, amelyek megjósolják a COVID-19 súlyosságát

A COVID-19 járvány inspirált arra, hogy áttérjek a kutatásomra, és feltárjam a bélmikrobiom szerepét a SARS-CoV-2 fertőzés elleni túl agresszív immunválaszban.

Kollégáimmal és azzal a feltételezéssel éltünk, hogy az olyan súlyos betegségben szenvedő SARS-CoV-2 betegeknél, mint az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek, megváltozott a bél mikrobioma, amely súlyosbítja akut respirációs distressz szindróma.

Az akut respirációs distressz szindróma, egy életveszélyes tüdősérülés SARS-CoV-2 betegeknél feltételezhetően egy az immunválasz végzetes túlreakciója a citokin vihar ami ellenőrizetlen áradást okoz immunsejtek tüdőbe jutását. Ezekben a betegeknél a saját nem kontrollált gyulladásos immunválaszuk, nem pedig maga a vírus okozza a súlyos tüdősérülés és multiorganikus kudarcok amelyek halálhoz vezetnek.

Számos tanulmány az egyik legutóbbi áttekintésben megváltozott bélmikrobiómát azonosítottak COVID-19-ben szenvedő betegeknél. Hiányzik azonban a mikrobiomon belüli specifikus baktériumok azonosítása, amelyek megjósolhatják a COVID-19 súlyosságát.

Ennek a kérdésnek a megválaszolására kollégáimmal COVID-19 kórházi betegeket toboroztunk súlyos és mérsékelt tünetekkel. Széklet- és nyálmintákat gyűjtöttünk annak megállapítására, hogy a bélben és az orális mikrobiomban lévő baktériumok képesek-e megjósolni a COVID-19 súlyosságát. A sürgős kezelésre szoruló betegek fontossági sorrendjének meghatározása szempontjából kulcsfontosságú a mikrobiológiai markerek azonosítása, amelyek képesek megjósolni a COVID-19 betegség klinikai kimenetelét.

Bemutattukcikkében, amelyet még nem vizsgáltak szakértői véleményen, hogy a bél mikrobioma összetétele a COVID-19 súlyosságának legerősebb előrejelzője a páciens erre általában használt klinikai jellemzőihez képest. Pontosabban azt azonosítottuk, hogy egy baktérium jelenléte a székletben - ún Enterococcus faecalis- a COVID-19 súlyosságának robusztus előrejelzője volt. Nem meglepő módon, Enterococcus faecalis társult krónikus gyulladás.

Enterococcus faecalis az ürülékből összegyűjtve a testen kívül is klinikai laboratóriumokban termeszthető. Így egy E. faecalis A teszt költséghatékony, gyors és viszonylag egyszerű módszer lehet azon betegek azonosítására, akiknek valószínűleg nagyobb támogató kezelésre és terápiás beavatkozásra van szükségük a túlélési esélyeik javítása érdekében.

De a kutatásunkból még nem világos, hogy a megváltozott mikrobiom milyen mértékben járul hozzá a SARS-CoV-2 fertőzés immunválaszához. Egy nemrégiben végzett tanulmány kimutatta A SARS-CoV-2 fertőzés az immunsejtek egyensúlyhiányát váltja ki hívott Az immunegyensúly szempontjából kritikus T-szabályozó sejtek.

A bél mikrobiómájából származó baktériumok felelősek a megfelelő aktiválás azoknak a T-szabályozásnak sejtek. Így a hozzám hasonló kutatóknak hosszabb időn keresztül ismételt betegszékletet, nyál- és vérmintákat kell venniük, hogy megtudják, hogyan képes a COVID-19 betegeknél megfigyelt megváltozott mikrobióm modulálni a COVID-19 betegség súlyosságát, talán a T-fejlődésének megváltoztatásával. szabályozó sejtek.

Az étrend, a mikrobiom és az immunitás közötti kölcsönhatásokat vizsgáló latin tudósként hangsúlyoznom kell az egészséges élelmiszerekhez való hozzáférés javítását célzó jobb politikák fontosságát, amelyek egészségesebb mikrobiomhoz vezetnek. Fontos a kulturálisan érzékeny étrendi beavatkozások megtervezése a fekete és a latinx közösségek számára is. Noha a jó minőségű étrend nem akadályozhatja meg a SARS-CoV-2 fertőzést, képes kezelni a súlyosságához kapcsolódó alapbetegségeket.

Elvitelre

• A bélben több milliárd baktérium él, amelyek létfontosságúak az egészség megőrzéséhez.

• Ezen mikrobák egy része elősegíti az immunrendszer szabályozását.

• Egy új kutatás, amelyet még nem vizsgáltak szakértők, azt mutatja, hogy bizonyos baktériumok a bélben jelenlétükből kiderülhet, hogy mely emberek vannak kiszolgáltatottabbak a COVID-19 súlyosabb eseteivel szemben.

A szerzőről

Ana Maldonado-Contreras, a mikrobiológia és az élettani rendszerek adjunktusa, Massachusettsi Orvostudományi Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó videó:

könyvek_egészség