Микробиом дыхательных путей защищает нас от респираторных инфекций

Американские исследователи из медицинского центра UMass при Массачусетском университете выявили взаимосвязь между составом микробиома полости рта и тяжестью протекания COVID-19. Как оказалось, отсутствие некоторых бактерий негативно сказывается на сопротивляемости организма респираторным инфекциям. Результаты исследования были опубликованы в научном издании Frontiers in Microbiology.

Целью научной работы изначально было выявление роли бактерий, обитающих в полости рта, при столкновении с вирусной респираторной инфекцией. Для этого учёные отобрали мазки со слизистой оболочки ротовой полости и носоглотки у 115 пациентов, обратившихся в медицинский центр с симптомами, сходными с COVID-19. Из этих людей впоследствии только у 50 больных инфекционное поражение развилось в тяжёлую форму, потребовавшую госпитализации. Все эти люди находились под постоянным наблюдением, чтобы фиксировать, какие методы медицинской помощи им понадобятся.

В первую очередь, учёных интересовало, обнаружится ли зависимость между необходимостью подключения к аппарату вентиляции лёгких и бактериальным составом слизистой дыхательных путей. Для определения штаммов бактерий они применили принцип секвенирования, позволяющий распознавать виды и штаммы бактерий по генокоду. Этот метод на текущий момент обладает наиболее высокой точностью, так как традиционное высевание культур в питательной среде не позволяет фиксировать малочисленные популяции.

Следующим этапом стала обработка результатов при помощи искусственного интеллекта, которому была поставлена задача предсказания необходимости респираторной поддержки по составу микробиома. Анализ показал, что существует устойчивая взаимосвязь между отсутствием бактерий Prevotella salivae и Veillonella infantium и высокой вероятностью тяжёлого протекания респираторной инфекции COVID-19. Эти бактерии, по всей видимости, принимают активное участие в синтезе липополисахаридов, так как при их отсутствии количество метаболических путей для выработки ЛПС существенно уменьшалось.

Полученные результаты свидетельствуют, что сообщество бактерий, обитающих на слизистой оболочке дыхательных путей, принимает прямое участие в защите организма от респираторных вирусных инфекций. Учёным пока не известен биологический механизм этой защиты, однако наиболее вероятным вариантом является противовоспалительное действие бактериальных метаболитов.

Как известно, основным негативным фактором COVID-19 является бурный воспалительный процесс в тканях лёгких. Видимо, бактерии вырабатывают метаболиты, помогающие удерживать воспаление под контролем иммунной системы. Микробиом дыхательных путей и полости рта пока ещё очень слабо изучен. Это направление сегодня представляет огромный интерес для учёных.