Secondo i ricercatori del Centro per la ricerca antivirale traslazionale dell’Istituto di scienze biomediche della Georgia State University, la composizione del microbiota trovato nell’intestino influenza la suscettibilità dei topi alle infezioni da virus respiratori e la gravità di queste infezioni.
I risultati, pubblicati sulla rivista Ospite cellulare e microboriferiscono che i batteri filamentosi segmentati, una specie batterica presente nell’intestino, proteggevano i topi dall’infezione da virus dell’influenza quando questi batteri venivano acquisiti o somministrati naturalmente.
Questa protezione contro l’infezione si applica anche al virus respiratorio sinciziale (RSV) e alla sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), il virus che causa COVID-19. Per mantenere questa protezione, lo studio ha osservato che i batteri filamentosi segmentati richiedevano cellule immunitarie nei polmoni chiamate macrofagi alveolari residenti basalmente.
In questo studio, i ricercatori hanno studiato come le differenze in specifiche specie microbiche possono influire sugli esiti delle infezioni da virus respiratori e come potrebbero farlo, cosa che non era stata ben definita in precedenza. Hanno studiato topi con differenze discrete nel microbioma e topi che differivano solo per la presenza o l’assenza di batteri filamentosi segmentati. I titoli virali nel polmone sono stati misurati diversi giorni dopo l’infezione e variavano in modo significativo a seconda della natura del microbioma dei diversi gruppi di animali.
“Questi risultati rivelano interazioni complesse che collegano meccanicamente il microbiota intestinale con la funzionalità dei macrofagi alveolari residenti basalmente e la gravità dell’infezione da virus respiratorio”, ha affermato il dott. Andrew Gewirtz, co-autore senior dello studio e professore presso l’Institute for Biomedical. Scienze presso lo Stato della Georgia.
Lo studio ha scoperto che nei topi filamentosi segmentati negativi ai batteri, i macrofagi alveolari residenti nella base si esaurivano rapidamente con il progredire dell’infezione da virus respiratorio. Tuttavia, nei topi colonizzati da batteri filamentosi segmentati, i macrofagi alveolari residenti basalmente sono stati alterati per resistere all’esaurimento dell’infezione da virus dell’influenza e alla segnalazione infiammatoria.
I macrofagi alveolari residenti nella base hanno disabilitato il virus dell’influenza, in gran parte attivando un componente del sistema immunitario denominato sistema del complemento.
“Troviamo notevole che la presenza di una singola specie batterica commensale comune, tra le migliaia di diverse specie microbiche che popolano l’intestino del topo, abbia avuto impatti così forti nei modelli di infezione da virus respiratori e che tali impatti siano in gran parte attribuibili alla riprogrammazione dei batteri residenti basalmente macrofagi alveolari”, ha affermato il dottor Richard Plemper, co-autore senior dello studio, professore di Regents e direttore del Centro per la ricerca antivirale traslazionale presso lo Stato della Georgia. “Se applicabili alle infezioni umane, questi risultati avranno importanti implicazioni per la futura valutazione del rischio che un paziente possa progredire verso una malattia grave”.
“Troviamo altamente improbabile che i batteri filamentosi segmentati siano l’unico microbo intestinale in grado di influenzare il fenotipo dei macrofagi alveolari e, di conseguenza, la predisposizione alle infezioni da virus respiratori”, ha affermato Gewirtz. “Piuttosto, ipotizziamo che la composizione del microbiota intestinale influenzi ampiamente la predisposizione all’infezione da virus respiratorio. La programmazione mediata dal microbiota dei macrofagi alveolari residenti basalmente può non solo influenzare la gravità dell’infezione acuta da virus respiratorio, ma può anche essere un’infezione post-respiratoria a lungo termine”. determinante della salute.”
Gli autori principali dello studio sono stati la virologa Carolin M. Lieber del Center for Translational Antiviral Research e l’immunologo Vu L. Ngo dell’Institute for Biomedical Sciences presso la Georgia State. Altri autori che hanno contribuito sono stati Hae-ji Kang e Michal Kuczma dell’Istituto di scienze biomediche della Georgia State e Kaori Sakamoto dell’Università della Georgia.
Lo studio è finanziato dall’Istituto nazionale per le allergie e le malattie infettive del National Institutes of Health.
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