Užívání antibiotik v raném věku narušuje vývoj imunity u kojenců

Nová studie vědců z Lékařského centra Univerzity v Rochesteru (URMC) zjistila, že časné vystavení antibiotikům může narušit vývoj imunitního systému kojence a přirozený metabolit může být klíčem k zvrácení poškození.

Studie publikovaná v časopise Cell zjistila, že vystavení antibiotikům během těhotenství a kojeneckého věku může trvale oslabit schopnost imunitního systému bojovat s respiračními infekcemi, jako je chřipka. Analýzou myších modelů i plicní tkáně lidských kojenců vědci zjistili, že rané užívání antibiotik narušuje schopnost střevního mikrobiomu produkovat inosin, molekulu, která slouží jako důležitý signál pro vývoj imunitních buněk.

Přidáním inosinu myším však vědci dokázali napravit problémy imunitního systému způsobené antibiotiky, což otevřelo dveře potenciálním terapeutickým strategiím pro posílení imunitní paměti u zranitelných kojenců.

„Představte si inosin jako molekulárního posla. Cestuje ze střeva do vyvíjejících se imunitních buněk a „učí“ je, jak správně dozrát a připravit se na budoucí infekce,“ vysvětlil Dr. Hitesh Deshmukh, PhD, hlavní autor studie a vedoucí neonatologie v Dětské nemocnici Golisano (GCH) na UR Medicine.

Projekt byl součástí dlouhodobé iniciativy financované NIH R35, jejímž cílem bylo studovat, jak expozice v raném věku ovlivňují celoživotní riziko onemocnění, včetně astmatu a chronických plicních onemocnění.

„Víme, že antibiotika mohou zachránit životy dětí, ale také narušují mikrobiom během kritického období vývoje imunitního systému,“ řekl Deshmukh. „Naše studie ukazuje jeden ze způsobů, jak toto narušení ovlivňuje imunitu plic, a co je důležitější, i možný způsob, jak ho napravit.“

Tato porucha ovlivňuje tvorbu paměťových T buněk rezidentních v tkáních, což je specializovaná populace imunitních buněk, které žijí v plicích a poskytují dlouhodobou ochranu před virovými infekcemi. Bez těchto buněk mohou kojenci zůstat náchylní k závažným respiračním onemocněním až do dospělosti.

„Zjistili jsme, že střevní mikrobiom funguje jako učitel pro vyvíjející se imunitní systém,“ vysvětlil Deshmukh. „Když antibiotika naruší tento přirozený vzdělávací proces, je to jako vymazat klíčové kapitoly z učebnice: imunitní systém se nikdy nenaučí důležité lekce o boji s respiračními infekcemi.“

Klíčová zjištění studie:

Studie porovnávala myší mláďata vystavená běžným antibiotikům (ampicilin, gentamicin a vankomycin – stejné léky, které se často používají u těhotných žen a novorozenců) s myšmi, jejichž přirozený mikrobiom zůstal nedotčen.

U myší vystavených antibiotikům:

• Populace ochranných CD8+ T buněk v plicích byla významně snížena.

• Došlo k narušení schopnosti tvořit paměťové buňky rezidentní v tkáních, specializované imunitní buňky, které žijí v plicích a poskytují rychlou ochranu před opakovanou infekcí.

• Imunitní deficity přetrvávaly až do dospělosti, což naznačuje přetrvávající změny ve vývoji imunitního systému.

Tým vědců s využitím vzorků plicní tkáně z biobanky BRINDL financované NIH potvrdil, že podobné imunitní deficity byly přítomny i u kojenců vystavených antibiotikům. Tito kojenci měli nejen méně paměťových buněk, ale také vykazovali podobné vzorce genové exprese jako starší dospělí, což je také spojeno se zvýšeným rizikem respiračních infekcí.

A co je nejdůležitější, přidání inosinu myším vystaveným antibiotikům významně obnovilo jejich schopnost vyvíjet funkční paměťové buňky a vytvářet účinné imunitní odpovědi, což otevírá slibné vyhlídky pro budoucí terapie.

„To naznačuje, že můžeme chránit ohrožené kojence cílenou suplementací,“ řekl Deshmukh. „I když je před klinickým uplatněním tohoto přístupu zapotřebí mnohem více výzkumu, nyní máme cestu vpřed.“

Zjištění studie by mohla ovlivnit budoucí výzkum vývoje intervencí – včetně doplňků stravy, metabolitové terapie nebo strategií podpory mikrobiomu – které by pomohly novorozencům rozvinout silnější imunitní paměť, aniž by se museli spoléhat pouze na antibiotika nebo riziková probiotika.

Deshmukh poznamenal, že klíčovou roli ve studii sehrála neonatoložka GCH Gloria Preihuber, MD. Její biobanka BRINDL s vzorky plic kojenců odebranými v průběhu 15 let, které byly podporovány NIH, umožnila týmu otestovat svá zjištění na lidských buňkách.

„Tento článek by nebyl možný bez štědrosti a odborných znalostí Dr. Prayhuberové,“ řekl Deshmukh. „Možnost porovnat výsledky myších s lidskými buňkami byla naprosto klíčová. To je jeden z hlavních důvodů, proč jsem přišla do Rochesteru (z dětské nemocnice v Cincinnati) – abych s ní spolupracovala.“