Медицина
Медицина

Пробіотик допоміг мишам уникнути системної інфекції

Мишам з ослабленою імунною системою вдалося уникнути важкої системної інфекції бактеріями Enterococcus faecalis завдяки попередньому вживанню пробіотиків у вигляді бактерій Bacillus subtilis. Як показало дослідження американських вчених, пробіотичні бактерії пригнітили систему сигналізації патогенів, яка сприяє їхньому проникненню з кишківника до крові. Опис та результати дослідів оприлюднені в журналі Science Translational Medicine.

Wikimedia Commons

Wikimedia Commons

Чому саме ентерококи та пробіотики?

Одними із основних внутрішньолікарняних патогенів, які спричиняють інфекції в лікувальних закладах, є бактерії ентерококи (Enterococcus). Вони здатні спричиняти інфекційні процеси в різних частинах та органах організму, і при цьому часто важко піддаються лікуванню через поширену серед них стійкість до антибіотиків. Навіть види, які є звичайними представниками кишкової мікробіоти — Enterococcus faecium та Enterococcus faecalis — здатні спричинити важку системну інфекцію в людей із ослабленою імунною системою. Таке відбувається, наприклад, після тривалої антибіотикотерапії, що порушує баланс мікроорганізмів кишківника та призводить до патологічного збільшення чисельності ентерококів, які відтак можуть проникнути до кровоносної системи (стан називається бактеріємією). Наслідком останнього буває загрозлива для життя реакція організму з системним запаленням та враженнями власних тканин — сепсис. Дослідження вже вказували, що запобігати виникненню або допомагати у лікуванні системних інфекцій може використання пробіотиків — харчових добавок у вигляді конкретних видів живих мікроорганізмів. Перевірити це вирішили вчені Національного інституту алергії та інфекційних захворювань США.

Як застосували пробіотики проти сепсису?

У попередній роботі автори показали, що використання пробіотика зі спор бактерій сінної палички (Bacillus subtilis) перешкоджає колонізації кишківника мишей патогенним золотистим стафілококом (Staphylococcus aureus). Це відбувається через вироблення B. subtilis після проростання спор ліпопетидів, які пригнічують систему відчуття кворуму (молекулярна сигналізація, завдяки якій бактерії можуть координувати свої дії) Agr у стафілококів. Через подібність Agr стафілокока до системи відчуття кворуму Fsr у E. faecalis цього разу науковці вирішили дослідити, чи може той самий пробіотик допомогти уникнути системної інфекції ентерококом.

Досліди знову провели на мишах, у яких зімітували клінічну ситуацію з ослабленою імунною системою людини. Спершу, щоб пригнітити імунну систему, протягом кількох днів їм давали хімієтерапевтичний препарат циклофосфамід, який застосовують при лікуванні раку. Відтак наступні кілька днів миші отримували антибіотики, щоб скоротити кількість бактерій у кишківнику й порушити мікробіом. Після цього піддослідним тваринам дали оральний розчин із бактеріями E. faecalis. Але частині піддослідних тварин за день до цього згодували пробіотик зі спор сінної палички, а іншим — фізрозчин.

Що стало із мишами після пробіотику?

Вже на наступний день у мишей, що не отримували пробіотик, в крові виявили введені раніше в кишківник ентерококи. На третій день кров очистилася від патогенів, однак їх помітили в печінці та селезінці, що вказало на системну інфекцію. Натомість у мишей після приймання пробіотика B. subtilis взагалі не виявили потрапляння E. faecalis із кишківника до кровоносної системи. У них спостерігалася суттєва менша проникність та враженість кишкового епітелію, у порівнянні з мишами, що отримали лише сольовий розчин. Водночас у крові тварин не виявили і бактерій B. subtilis, всупереч повідомленням, що пробіотики можуть і самі спричиняти бактеріємії.

Вчені вважають свої результати свідченням того, що пробіотик сінної палички може запобігати розвитку спричиненої E. faecalis бактеріємії та наступного сепсису. Додаткові досліди показали, що подібно до ситуації із золотистим стафілококом, ліпопептиди проростаючих B. subtilis пригнічують активність системи відчуття кворуму Fsr в ентерококів, яка регулює вироблення ними ферменту желатинази. Остання може порушувати цілісність кишечника, сприяючи проникненню патогенів у кровотік. Зважаючи на комерційну доступність B. subtilis, науковці сподіваються, що після проведення додаткових досліджень він зможе допомагати пацієнтам з групи ризику в лікарнях уникнути небезпечного сепсису.