het onderzoek, gepubliceerd in Cell Reports, ontdekte dat signalen van darmbacteriën helpen om een eerste verdedigingslinie in de longwand te behouden. Toen muizen met gezonde darmbacteriën besmet werden met de griep, overleefde ongeveer 80% van hen. Echter, slechts een derde overleefde als ze kregen antibiotica voordat ze besmet.
” We vonden dat antibiotica vroege griepresistentie kunnen uitroeien, wat verder bewijs toevoegt dat ze niet licht moeten worden ingenomen of voorgeschreven,” legt Dr.Andreas Wack, die het onderzoek aan het Francis Crick Institute leidde, uit. “Ongepast gebruik bevordert niet alleen antibioticaresistentie en doodt nuttige darmbacteriën, maar kan ons ook kwetsbaarder maken voor virussen. Dit kan niet alleen relevant zijn voor mensen, maar ook voor vee, omdat veel boerderijen over de hele wereld antibiotica profylactisch gebruiken. Verder onderzoek in deze omgevingen is dringend nodig om te zien of dit hen vatbaarder maakt voor virale infecties.”
De studie toonde aan dat type I interferon signalisatie, waarvan bekend is dat het de immuunrespons reguleert, de sleutel was tot vroege verdediging. Een van de genen die door interferon worden ingeschakeld, is een muizengen, Mx1, dat het equivalent is van het menselijke mxa-gen. Dit antivirale gen produceert eiwitten die kunnen interfereren met de replicatie van het influenzavirus. Hoewel vaak bestudeerd in immuuncellen, vonden de onderzoekers dat de signalen van microbiota-gedreven interferon ook antiviral genen in de longvoering actief houden, die het virus verhinderen een voet aan de grond te krijgen.
” We waren verrast om te ontdekken dat de cellen in de longen, in plaats van immuuncellen, verantwoordelijk waren voor vroege griepweerstand veroorzaakt door microbiota, ” zegt Andreas. “Eerdere studies zijn gericht op immuuncellen, maar we vonden dat de bekleding cellen zijn belangrijker voor de cruciale vroege stadia van infectie. Ze zijn de enige plek waar het virus zich kan vermenigvuldigen, dus ze zijn het belangrijkste slagveld in de strijd tegen de griep. Darmbacteriën sturen een signaal dat de cellen langs de longen voorbereid houdt, waardoor het virus zich niet zo snel kan vermenigvuldigen.
“Het duurt ongeveer twee dagen voordat immuuncellen een respons hebben, waarna het virus zich in de longwand vermenigvuldigt. Twee dagen na de infectie hadden met antibiotica behandelde muizen vijf keer meer virus in hun longen. Om deze grotere bedreiging onder ogen te zien, is de immuunrespons veel sterker en schadelijker, wat leidt tot ernstigere symptomen en slechtere resultaten.”
om te testen of het beschermende effect gerelateerd was aan darmbacteriën in plaats van aan lokale processen in de longen, behandelden de onderzoekers muizen met antibiotica en herbevolkten vervolgens hun darmbacteriën door fecale transplantatie. Dit herstelde de signalen van interferon en de bijbehorende griepweerstand, wat erop wijst dat darmbacteriën een cruciale rol spelen bij het handhaven van de afweer.
” samen tonen onze bevindingen aan dat darmbacteriën helpen om niet-immuuncellen elders in het lichaam voorbereid te houden op aanvallen,” zegt Andreas. “Ze zijn beter beschermd tegen griep omdat antivirale genen al zijn ingeschakeld wanneer het virus arriveert. Dus als het virus een voorbereid organisme infecteert, heeft het bijna verloren voordat de strijd begint. Zonder darmbacteriën daarentegen, zullen de antivirale genen pas aanslaan als de immuunrespons begint. Dit is soms te laat omdat het virus zich al vele malen heeft vermenigvuldigd, dus een massale, schadelijke immuunrespons is onvermijdelijk.”