Hvorfor et sunt mikrobiom bygger et sterkt immunsystem som kan bidra til å beseire Covid-19

Et sunt mikrobiom bygger et sterkt immunsystem som kan bidra til å beseire Covid-19 Mikrobene som lever i tarmen er nøkkelen til god helse. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

Du vet kanskje ikke det, men du har en hær av mikrober som er inni deg som er avgjørende for å bekjempe trusler, inkludert viruset som forårsaker COVID-19.

I løpet av de siste to tiårene har forskere lært at kroppene våre er hjemmet til flere bakterieceller enn menneskelige. Dette fellesskapet av bakterier som lever i og på oss - kalt mikrobiomet - ligner et selskap, hvor hver mikrobeart utfører spesialiserte jobber, men alle jobber for å holde oss sunne. I tarmen balanserer bakteriene immunresponsen mot patogener. Disse bakteriene sørger for at immunresponsen er effektiv, men ikke så voldsom at den forårsaker sikkerhetsskader på verten.

Bakterier i tarmen kan fremkalle en effektiv immunrespons mot virus som ikke bare infiserer tarmen, for eksempel norovirus og rotavirus, men også de som smitter lungene, for eksempel influensavirus. De gunstige tarmmikrobene gjør dette ved å bestille spesialiserte immunceller for å produsere potente antivirale proteiner som til slutt eliminerer virale infeksjoner. Og kroppen til en person som mangler disse gunstige tarmbakteriene, vil ikke ha så sterk immunrespons mot invaderende virus. Som et resultat kan infeksjoner være ukontrollerte og ta en toll på helsen.

Jeg er mikrobiolog fascinert av måtene bakterier former menneskers helse på. Et viktig fokus for forskningen min er å finne ut hvordan de gunstige bakteriene som befolker tarmene våre bekjemper sykdom og infeksjon. Mitt siste arbeid fokuserer på lenken mellom en bestemt mikrobe og alvorlighetsgraden av COVID-19 hos pasienter. Mitt endelige mål er å finne ut hvordan jeg kan forbedre tarmmikrobiomet med diett for å fremkalle en sterk immunrespons - for ikke bare SARS-CoV-2, men alle patogener.


 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Hvorfor et sunt mikrobiom bygger et sterkt immunsystem som kan bidra til å beseire covid-19Gode ​​bakterier hjelper immunforsvaret med å avverge skadelige mikrober. chombosan / iStock / Getty Images Plus

Hvordan holder bakterier deg friske?

Immunforsvaret vårt er en del av en kompleks biologisk respons mot skadelige patogener, som virus eller bakterier. Men fordi kroppene våre er bebodd av billioner av mest fordelaktige bakterier, virus og sopp, er aktivering av immunresponsen vår tett regulert for å skille mellom skadelige og nyttige mikrober.

Bakteriene våre er spektakulære følgesvenner som flittig hjelper til med å forsvare immunforsvaret vårt for å bekjempe infeksjoner. En seminalstudie fant at mus behandlet med antibiotika som eliminerer bakterier i tarmen, hadde nedsatt immunrespons. Disse dyrene hadde lave antall hvite blodceller som bekjempet virus, svake antistoffresponser og dårlig produksjon av et protein som er viktig for bekjempelse av virusinfeksjon og modulering av immunresponsen.

I en annen studiemus ble matet Lactobacillus bakterier, ofte brukt som probiotiske i gjæret mat. Disse mikrober reduserte alvorlighetsgraden av influensainfeksjon. De Lactobacillus-behandlede mus gikk ikke ned i vekt og hadde bare mild lungeskade sammenlignet med ubehandlede mus. Tilsvarende har andre funnet ut at behandling av mus med Lactobacillus beskytter mot forskjellige undertyper av påvirke virus og humant respiratorisk syncytial virus - hovedårsak til viral bronkiolitis og lungebetennelse hos barn.

Hvorfor et sunt mikrobiom bygger et sterkt immunsystem som kan bidra til å beseire covid-19Fermentert mat som kimchi, rødbeter, eplecidereddik, kokosmelk yoghurt, agurkgurker og surkål kan bidra til å gi gunstige bakterier. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

Kronisk sykdom og mikrober

Pasienter med kroniske sykdommer, inkludert type 2-diabetes, fedme og hjerte- og karsykdommer, har et hyperaktivt immunsystem som ikke gjenkjenner en ufarlig stimulus og er knyttet til et endret tarmmikrobiom.

I disse kroniske sykdommene mangler tarmmikrobiomet bakterier som aktiveres immunceller som blokkerer responsen mot ufarlige bakterier i tarmen. Slik endring av tarmmikrobiomet observeres også i babyer levert med keisersnitt, enkeltpersoner som bruker en fattig kosthold og eldre.

I USA var 117 millioner individer - omtrent halvparten av den voksne befolkningen - lider av type 2-diabetes, fedme, hjerte- og karsykdommer eller en kombinasjon av dem. Det antyder at halvparten av amerikanske voksne har en defekt mikrobiomhær.

Forskning i laboratoriet mitt fokuserer på å identifisere tarmbakterier som er kritiske for å skape et balansert immunsystem, som bekjemper livstruende bakterie- og virusinfeksjoner, samtidig som de tolererer de gunstige bakteriene i og på oss.

Gitt at diett påvirker mangfoldet av bakterier i tarmen, labstudiene mine viser hvordan kosthold kan brukes som en terapi for kroniske sykdommer. Ved å bruke forskjellige matvarer kan folk skifte tarmmikrobiomet til et som øker en sunn immunrespons.

En brøkdel av pasienter smittet med SARS-CoV-2, viruset som forårsaker COVID-19 sykdom, utvikler alvorlige komplikasjoner som krever sykehusinnleggelse på intensivavdelinger. Hva har mange av disse pasientene til felles? Høy alder og kroniske diettrelaterte sykdommer som fedme, diabetes type 2 og hjerte- og karsykdommer.

Svarte og Latinx-personer er uforholdsmessig rammet av fedme, diabetes type 2 og hjerte- og karsykdommer, som alle er knyttet til dårlig ernæring. Dermed er det ikke tilfeldig at disse gruppene har fått flere dødsfall fra COVID-19 sammenlignet med hvite. Dette er ikke bare tilfelle i USA, men også i Storbritannia.

Oppdage mikrober som forutsier alvorlighetsgrad COVID-19

COVID-19-pandemien har inspirert meg til å forskyve forskningen min og utforske tarmmikrobiomets rolle i den altfor aggressive immunresponsen mot SARS-CoV-2-infeksjon.

Mine kolleger og jeg har antatt at kritisk syke SARS-CoV-2-pasienter med tilstander som fedme, diabetes type 2 og hjerte- og karsykdommer utviser et endret tarmmikrobiom som forverrer Akutt lungesviktsyndrom.

Akutt respiratorisk nødsyndrom, en livstruende lungeskade, hos SARS-CoV-2-pasienter antas å utvikle seg fra en dødelig overreaksjon av immunresponsen kalt a cytokin storm som forårsaker en ukontrollert flom av immunceller inn i lungene. Hos disse pasientene forårsaker deres egen ukontrollerte inflammatoriske immunrespons, i stedet for selve viruset alvorlig lungeskade og multiorganfeil som fører til døden.

Flere studier beskrevet i en nylig gjennomgang har identifisert et endret tarmmikrobiom hos pasienter med COVID-19. Imidlertid mangler identifikasjon av spesifikke bakterier i mikrobiomet som kan forutsi alvorlighetsgrad COVID-19.

For å løse dette spørsmålet rekrutterte mine kolleger og jeg COVID-19 innlagte pasienter med alvorlige og moderate symptomer. Vi samlet avføring og spyttprøver for å bestemme om bakterier i tarmen og oralt mikrobiom kunne forutsi alvorlighetsgraden av COVID-19. Identifikasjonen av mikrobiommarkører som kan forutsi de kliniske utfallene av COVID-19 sykdom, er nøkkelen til å prioritere pasienter som trenger akutt behandling.

Vi demonstrerte, i et papir som ennå ikke er fagfellevurdert, at sammensetningen av tarmmikrobiomet er den sterkeste prediktoren for COVID-19 alvorlighetsgrad sammenlignet med pasientens kliniske egenskaper som ofte brukes til å gjøre det. Spesifikt identifiserte vi at tilstedeværelsen av en bakterie i avføringen - kalt Enterococcus faecalis- var en robust prediktor for COVID-19 alvorlighetsgrad. Ikke overraskende, Enterococcus faecalis har vært assosiert med kronisk betennelse.

Enterococcus faecalis samlet fra avføring kan dyrkes utenfor kroppen i kliniske laboratorier. Dermed an E. faecalis test kan være en kostnadseffektiv, rask og relativt enkel måte å identifisere pasienter som sannsynligvis trenger mer støttende behandling og terapeutiske inngrep for å forbedre sjansene for å overleve.

Men det er ennå ikke klart fra forskningen vår hva som er bidraget fra det endrede mikrobiomet i immunresponsen mot SARS-CoV-2-infeksjon. En fersk studie har vist det SARS-CoV-2-infeksjon utløser en ubalanse i immunceller som heter T-regulerende celler som er kritiske for immunbalansen.

Bakterier fra tarmmikrobiomet er ansvarlige for riktig aktivering av disse T-regulatorene celler. Derfor må forskere som meg ta gjentatte avføringer, spytt og blodprøver over lengre tid for å lære hvordan det endrede mikrobiomet som observeres hos pasienter med COVID-19, kan modulere alvorlighetsgraden av COVID-19, kanskje ved å endre utviklingen av T- regulatoriske celler.

Som en latinsk forsker som undersøker samspillet mellom diett, mikrobiom og immunitet, må jeg understreke viktigheten av bedre politikk for å forbedre tilgangen til sunn mat, noe som fører til et sunnere mikrobiom. Det er også viktig å designe kulturfølsomme kostholdsintervensjoner for Black- og Latinx-samfunn. Selv om et kosthold av god kvalitet kanskje ikke forhindrer SARS-CoV-2-infeksjon, kan det behandle de underliggende forholdene knyttet til alvorlighetsgraden.

Takeaways

  • Tarmen din er hjem til billioner av bakterier som er viktige for å holde deg frisk.

  • Noen av disse mikroberene hjelper til med å regulere immunforsvaret.

  • Ny forskning, som ennå ikke er fagfellevurdert, viser at tilstedeværelsen av visse bakterier i tarmen kan avsløre hvilke mennesker som er mer sårbare for et mer alvorlig tilfelle av COVID-19.

Om forfatteren

Ana Maldonado-Contreras, assisterende professor i mikrobiologi og fysiologiske systemer, University of Massachusetts Medical School

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relatert video:

bøker_helse

TILGJENGELIGE SPRÅK

English afrikaans Arabic Forenklet kinesisk) Kinesisk (tradisjonell) danish Dutch filipino Finnish Fransk German gresk hebraisk Hindi ungarsk Indonesian Italiensk Japanese Korean Malay Norwegian persian polsk Portuguese rumensk Russian Spanish swahili Swedish Thai tyrkisk ukrainsk urdu vietnamesisk

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.