In che modo gli antibiotici possono rendere più pericolose le infezioni influenzali
I medici sanno già che un uso improprio degli antibiotici può causare resistenza agli antibiotici, che può rendere difficile combattere le infezioni batteriche, come la polmonite. Ora, uno studio sui topi suggerisce che l'uso di antibiotici potrebbe anche rendere i polmoni più vulnerabili alle infezioni virali, come l'influenza.
La resistenza agli antibiotici è diventata un problema urgente per i ricercatori e gli operatori sanitari. Questo fenomeno si verifica quando un'infezione batterica non risponde più agli antibiotici che i medici usano tipicamente per curarla.
Questa resistenza si sviluppa spesso a causa dell'uso improprio o eccessivo di antibiotici, poiché molte persone in tutto il mondo optano erroneamente per gli antibiotici per trattare le infezioni virali, come il virus dell'influenza (l'influenza), contro la quale questi farmaci sono inefficaci.
Un nuovo studio sui topi condotto da ricercatori del Francis Crick Institute di Londra, Regno Unito, suggerisce ora che gli antibiotici potrebbero effettivamente anche "innescare" i polmoni per le infezioni virali.
I risultati dei ricercatori, che figurano nella rivista Rapporti sulle celle, mostrano anche che i batteri intestinali guidano un tipo di segnalazione proteica che aiuta le cellule che rivestono i polmoni a impedire la diffusione del virus influenzale.
L'uso di antibiotici, a quanto pare, interferisce con la segnalazione di questa proteina e quindi altera questa prima linea di difesa.
"Abbiamo scoperto che gli antibiotici possono eliminare la resistenza all'influenza precoce, aggiungendo ulteriori prove che non dovrebbero essere presi o prescritti alla leggera", spiega il ricercatore Andreas Wack, Ph.D.
Gli antibiotici rendono i topi vulnerabili all'influenza
Nel nuovo studio, Wack e il team hanno utilizzato un gruppo di topi con batteri intestinali sani al basale. Per 4 settimane, hanno somministrato a questi topi una miscela di antibiotici attraverso l'acqua potabile prima di infettarli con il virus dell'influenza. Hanno anche infettato alcuni topi che non avevano trattato con il mix di antibiotici in modo da poter confrontare i risultati.
Il team ha notato che circa l'80% dei topi non trattati con batteri intestinali sani è sopravvissuto all'infezione con il virus dell'influenza. Tuttavia, dei topi che avevano precedentemente ricevuto la miscela antibiotica, solo un terzo era in grado di sopravvivere all'infezione virale.
"L'uso inappropriato [di antibiotici] non solo promuove la resistenza agli antibiotici e uccide i batteri intestinali utili, ma può anche renderci più vulnerabili ai virus", afferma Wack.
“Questo potrebbe essere rilevante non solo per gli esseri umani, ma anche per gli animali da allevamento, poiché molte fattorie in tutto il mondo usano gli antibiotici in modo profilattico. Sono urgentemente necessarie ulteriori ricerche in questi ambienti per vedere se questo li rende più suscettibili alle infezioni virali ", sostiene.
Il ruolo difensivo dei batteri intestinali
In che modo esattamente l'ingestione di antibiotici ha indebolito i topi prima della loro esposizione all'influenza? I ricercatori potrebbero avere una spiegazione per questo fenomeno.
Come parte dello studio, il team ha anche scoperto che la segnalazione dell'interferone di tipo I - una forma di segnalazione proteica che regola la risposta di un tipo di cellula che riveste i polmoni - è la chiave per impedire al virus dell'influenza di replicarsi nei polmoni.
Di solito, i batteri intestinali guidano la segnalazione dell'interferone, "dicendo" alle cellule polmonari di reagire al virus, impedendogli di replicarsi e quindi rendendo più probabile la sopravvivenza e il recupero.
"Siamo stati sorpresi di scoprire che le cellule che rivestono il polmone, piuttosto che le cellule immunitarie, erano responsabili della resistenza precoce dell'influenza indotta dal microbiota", osserva Wack.
Il processo mediante il quale gli antibiotici sembrano rendere i polmoni più vulnerabili alle infezioni virali è complesso e si riferisce, in parte, a quando e come si verifica la risposta immunitaria.
I batteri intestinali di solito inviano segnali di interferone che attivano il gene antivirale Mx1 nei topi, corrispondente a un gene simile chiamato MxA negli umani. Tuttavia, il trattamento antibiotico ritarda l'attivazione del gene antivirale, influenzando l'efficienza della risposta che l'organismo avvia contro il virus.
"Ci vogliono circa 2 giorni perché le cellule immunitarie montino una risposta, tempo durante il quale il virus si sta moltiplicando nel rivestimento polmonare", spiega Wack.
“Due giorni dopo l'infezione, i topi trattati con antibiotici avevano cinque volte più virus nei polmoni. Per affrontare questa minaccia più grande, la risposta immunitaria è molto più forte e più dannosa, portando a sintomi più gravi e risultati peggiori ", continua.
Una questione di tempismo
Quando i ricercatori hanno provato a ripopolare i batteri intestinali dei topi trattati con antibiotici per ripristinare l'equilibrio del microbiota, hanno scoperto che questo riportava la segnalazione dell'interferone alla normalità e ristabiliva la resistenza all'influenza nei polmoni.
Questo esperimento ha confermato che i batteri intestinali sani sono importanti per la regolazione delle risposte immunitarie e che gli antibiotici possono alterare questo equilibrio.
"Presi insieme, i nostri risultati mostrano che i batteri intestinali aiutano a mantenere le cellule non immunitarie in altre parti del corpo preparate per l'attacco. Sono meglio protetti dall'influenza perché i geni antivirali sono già attivati quando arriva il virus. Quindi, quando il virus infetta un organismo preparato, ha quasi perso prima dell'inizio della battaglia ", spiega Wack.
"Al contrario, senza batteri intestinali, i geni antivirali non si attiveranno fino a quando non interverrà la risposta immunitaria. A volte è troppo tardi poiché il virus si è già moltiplicato molte volte, quindi una risposta immunitaria massiccia e dannosa è inevitabile", afferma. .
Questa scoperta potrebbe avere implicazioni per la comprensione dei ricercatori dei meccanismi che guidano le difese naturali del corpo contro le infezioni virali e potrebbe dare origine a ulteriori studi su questo argomento.
“Studi precedenti si sono concentrati sulle cellule immunitarie, ma abbiamo scoperto che le cellule del rivestimento [del polmone] sono più importanti per le fasi iniziali cruciali dell'infezione. Sono l'unico luogo in cui il virus può moltiplicarsi, quindi sono il campo di battaglia chiave nella lotta contro l'influenza. I batteri intestinali inviano un segnale che mantiene le cellule [...] preparate, impedendo al virus di moltiplicarsi così rapidamente ".
Andreas Wack, Ph.D.
