Mikrobiota jelitowa może „zapobiegać i leczyć” rotawirusa
Przypadkowe odkrycie u myszy może doprowadzić do wyleczenia jednej z najbardziej śmiertelnych infekcji na świecie.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że każdego roku na całym świecie 215 000 dzieci w wieku poniżej 5 lat umiera z powodu odwodnienia spowodowanego ciężką biegunką.
Za te przypadki odpowiada nieuleczalna infekcja rotawirusem.
Teraz naukowcy z Instytutu Nauk Biomedycznych na Georgia State University (GSU) w Atlancie zidentyfikowali specyficzną mikroflorę jelitową lub mikroorganizmy, które mogą zapobiegać infekcjom rotawirusowym i je leczyć.
Wyniki ich badań pojawiają się w czasopiśmie Komórka.
„To badanie”, mówi starszy autor Andrew Gewirtz, „pokazuje, że jednym z głównych wyznaczników podatności na zakażenie rotawirusem jest skład mikrobioty”.
Co to jest rotawirus?
Rotawirus bierze swoją nazwę od „rota” - łacińskiego słowa oznaczającego „koło” - ponieważ wirus ma okrągły kształt. Najczęściej dotyka niemowlęta i małe dzieci i łatwo się rozprzestrzenia. Osoby z wirusem mogą go przenosić kichając i kaszląc lub dotykając nieumytymi lub niewłaściwie umytymi rękami, a tym samym zanieczyszczając powierzchnie i przedmioty.
Wirus może przenosić się między ludźmi za pośrednictwem powierzchni takich jak lady i zlewy, a także wspólnych zabawek, narzędzi i przyborów kuchennych.
Szczepionki w większości przypadków zapobiegają infekcji i zmniejszają ryzyko ciężkiej infekcji. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) szacuje, że szczepionka rotawirusowa zapobiega 40 000 do 50 000 hospitalizacji w Stanach Zjednoczonych rocznie.
Według CDC objawy zakażenia obejmują „ciężką wodnistą biegunkę, wymioty, gorączkę lub ból brzucha”, z biegunką i wymiotami trwającymi zwykle od 3 do 8 dni.
Na obszarach z dostatecznym zaopatrzeniem w czystą wodę podawanie płynów zapobiega zagrażającemu życiu odwodnieniu.
Niestety nie wszędzie tak jest, a infekcja rotawirusem jest szczególnie śmiertelna w niektórych częściach świata o niskich dochodach.
Infekcje rotawirusem mogą być łagodne lub ciężkie, a przyczyny tego pozostały nieznane do czasu odkrycia przez badaczy GSU.
Przypadkowy przełom
Jak wyjaśniają autorzy w swoim artykule, „usuwanie [rotawirusa] zazwyczaj wymaga odporności adaptacyjnej”, ale w tym przypadku naukowcy „nieumyślnie” stworzyli model myszy z niedoborem odporności, które były również odporne na wirusa.
Tak więc naukowcy postawili hipotezę, że może to być spowodowane „wybranymi drobnoustrojami”, które zapewniają ochronę przed wirusem. Aby zweryfikować swoją hipotezę, zbadali, czy „oporność wirusa została przeniesiona przez wspólne mieszkanie i przeszczep kału”.
„To odkrycie było nieoczekiwane. Hodowaliśmy myszy i zdaliśmy sobie sprawę, że niektóre z nich są całkowicie odporne na rotawirusa, podczas gdy inne są bardzo podatne. Zbadaliśmy dlaczego i stwierdziliśmy, że oporne myszy są nosicielami odrębnej mikroflory. Przeszczep mikrobioty kałowej przeniósł odporność na rotawirusy na nowych gospodarzy ”.
Andrew Gewirtz
Ostatecznie naukowcy odkryli, że pojedynczy gatunek bakterii zwany Segmented Filamentous Bacteria (SFB) był głównym czynnikiem określającym odporność osobnika na zakażenie rotawirusem.
SFB zmniejsza również szkody, które powoduje rotawirus, inicjując zarówno złuszczanie zakażonych komórek nabłonka, jak i ich zastępowanie nowymi, zdrowymi.
„To nowe, podstawowe odkrycie, które powinno pomóc zrozumieć skłonność do infekcji rotawirusami” - zauważa Gewirtz.
Odkrycie dokonane przez zespół GSU to tylko pierwszy krok w kierunku zwalczania rotawirusa u ludzi.
Pierwszy autor Zhenda Shi, który pracuje w dziale rotawirusów CDC, obecnie bada, jak istotne jest to odkrycie u myszy dla ludzi.
Jak podkreśla Gewirtz, badania zespołu „nie zapewniają natychmiastowego leczenia ludzi, ale zapewniają potencjalny mechanizm wyjaśniający zróżnicowaną podatność różnych populacji i różnych ludzi na jelitowe infekcje wirusowe”.
„Co więcej, może to prowadzić do nowych strategii zapobiegania i leczenia infekcji wirusowych” - podsumowuje.
