Die in Cell Reports veröffentlichte Studie entdeckte, dass Signale von Darmbakterien dazu beitragen, eine erste Verteidigungslinie in der Auskleidung der Lunge aufrechtzuerhalten. Als Mäuse mit gesunden Darmbakterien mit der Grippe infiziert wurden, überlebten rund 80% von ihnen. Allerdings überlebte nur ein Drittel, wenn sie vor der Infektion Antibiotika erhielten.“Wir fanden heraus, dass Antibiotika frühe Gripperesistenzen auslöschen können, was weitere Beweise dafür liefert, dass sie nicht leicht genommen oder verschrieben werden sollten“, erklärt Dr. Andreas Wack, der die Forschung am Francis Crick Institute leitete. „Unangemessener Gebrauch fördert nicht nur die Antibiotikaresistenz und tötet hilfreiche Darmbakterien ab, sondern kann uns auch anfälliger für Viren machen. Dies könnte nicht nur für Menschen, sondern auch für Nutztiere relevant sein, da viele Betriebe auf der ganzen Welt Antibiotika prophylaktisch einsetzen. Weitere Untersuchungen in diesen Umgebungen sind dringend erforderlich, um festzustellen, ob sie dadurch anfälliger für Virusinfektionen sind.“Die Studie ergab, dass die Typ-I-Interferon-Signalgebung, von der bekannt ist, dass sie die Immunantwort reguliert, der Schlüssel zur frühen Abwehr war. Zu den Genen, die durch Interferon eingeschaltet werden, gehört ein Mausgen, Mx1, das dem menschlichen MXA-Gen entspricht. Dieses antivirale Gen produziert Proteine, die die Replikation des Influenzavirus stören können. Obwohl sie oft in Immunzellen untersucht wurden, fanden die Forscher heraus, dass mikrobiota-gesteuerte Interferonsignale auch antivirale Gene in der Lungenschleimhaut aktiv halten und verhindern, dass das Virus Fuß fasst.“Wir waren überrascht zu entdecken, dass die Zellen, die die Lunge auskleiden, und nicht die Immunzellen für die frühe Gripperesistenz verantwortlich waren, die durch Mikrobiota induziert wurde“, sagt Andreas. „Frühere Studien haben sich auf Immunzellen konzentriert, aber wir haben festgestellt, dass die Auskleidungszellen für die entscheidenden frühen Stadien der Infektion wichtiger sind. Sie sind der einzige Ort, an dem sich das Virus vermehren kann, und daher das wichtigste Schlachtfeld im Kampf gegen die Grippe. Darmbakterien senden ein Signal, das die Zellen, die die Lunge auskleiden, vorbereitet hält und verhindert, dass sich das Virus so schnell vermehrt.

„Es dauert ungefähr zwei Tage, bis die Immunzellen eine Antwort erhalten, in dieser Zeit vermehrt sich das Virus in der Lungenschleimhaut. Zwei Tage nach der Infektion hatten mit Antibiotika behandelte Mäuse fünfmal mehr Viren in der Lunge. Um dieser größeren Bedrohung zu begegnen, ist die Immunantwort viel stärker und schädlicher, was zu schwereren Symptomen und schlechteren Ergebnissen führt.“Um zu testen, ob die schützende Wirkung eher mit Darmbakterien als mit lokalen Prozessen in der Lunge zusammenhängt, behandelten die Forscher Mäuse mit Antibiotika und besiedelten dann ihre Darmbakterien durch Fäkaltransplantation. Dies stellte die Interferonsignalisierung und die damit verbundene Gripperesistenz wieder her, was darauf hindeutet, dass Darmbakterien eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Abwehr spielen.“Zusammengenommen zeigen unsere Ergebnisse, dass Darmbakterien dazu beitragen, nicht-Immunzellen an anderer Stelle im Körper auf Angriffe vorzubereiten“, sagt Andreas. „Sie sind besser vor Grippe geschützt, weil antivirale Gene bereits eingeschaltet sind, wenn das Virus ankommt. Wenn also das Virus einen vorbereiteten Organismus infiziert, hat es fast verloren, bevor der Kampf beginnt. Im Gegensatz dazu, ohne Darmbakterien, werden die antiviralen Gene nicht kommen, bis die Immunantwort einsetzt. Dies ist manchmal zu spät, da sich das Virus bereits viele Male vermehrt hat, so dass eine massive, schädliche Immunantwort unvermeidlich ist.“