Взаимосвязь желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и респираторной системы на основе представлений об оси, связывающей кишечник и легкие, активно обсуждается в высокорейтинговых научных изданиях. Согласно сформулированной научной концепции микробиом кишечника оказывает значимое влияние на поддержание нормального биоценоза дыхательных путей и функциональное состояние легких. Через поступление пищевых антигенов и присутствие различных представителей микробного сообщества, а также их метаболитов и молекулярных микроструктур кишечник оказывает существенное влияние на иммунорегуляторные процессы в организме
Механизмы взаимосвязи кишечника и респираторного тракта
Мукозальный иммунитет. Иммунитет слизистых реализуется через единую структурированную систему МАЛТ (мукозоассоциированная лимфоидная ткань), которая обеспечивает многоуровневую противомикробную защиту организма: от «пассивной» гуморальной через активный антиген-неспецифический врожденный иммунитет к высокоспецифическому адаптивному иммунитету с возможностью перехода с местного уровня на системный. Иммунологическая связь легких и кишечника является одним из ведущих механизмов, посредством которых кишечник влияет на ось «кишечник — легкие». Миграция иммунных клеток из ЖКТ в слизистую оболочку дыхательных путей способствует улучшению локального иммунного ответа при респираторных инфекциях.
Продукты биологического распада микробных клеток. Микроорганизм-ассоциированные (MAMP) и/или патоген-ассоциированные (PAMP) молекулярные структуры способны взаимодействовать с сигнальными рецепторами клеток врожденного иммунитета и реализовывать системные эффекты. MAMP образуются в результате постоянного разрушения микроорганизмов и являются биологически активными фрагментами, способными проходить через слизистый слой, контактировать с эпителием, доставляться дендритными клетками в различные органы и системы (внекишечные), взаимодействовать с PRR (паттерн-распознающие рецепторы) на иммунных клетках, которые осуществляют связь между клетками врожденного иммунитета и другими клетками организма.
Провоспалительные цитокины (ИЛ-1, 2, 6, 8, 12, фактор некроза опухолей α, интерферон γ, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор). Цитокины вызывают развитие воспалительной реакции с подключением всех имеющихся систем защиты от инфекционных агентов. Важно, что представители микробиома не индуцируют цитокиновые каскады и не инициируют развитие тяжелых состояний. И напротив, отсутствие или снижение симбиотической нагрузки может вызывать развитие заболевания.
Метаболиты кишечной микробиоты. Наиболее изученными метаболитами представителей кишечного биоценоза являются короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые образуются в процессе бактериальной ферментации неперевариваемых углеводов в анаэробных условиях (уксусная, пропионовая и масляная кислоты) и являются важнейшими энергетическими субстратами для эпителиальных тканей.
Респираторные инфекции, COVID-19 и пробиотики
В формировании защитных механизмов при респираторной инфекции особое значение придается PRR (рецепторам распознавания образов), которым отводится роль сенсорных игроков (сигнальных молекул) врожденного иммунного ответа с последующим усилением экспрессии этих рецепторов в легочной ткани при воспалении. В аналогичном направлении работают макрофаги, моноциты, нейтрофилы, отвечающие за повышение уровней DAMP (ассоциированные с опасностями молекулярные паттерны) и PAMP.
Известные факты о высокой контагиозности, опасности и тяжести инфекции SARS-CoV-2, а также способности вируса вызывать респираторные и желудочно-кишечные симптомокомплексы привлекают внимание и интерес к данному пандемичному штамму, в том числе с позиции пробиотических стратегий. Несколько проведенных международных исследований показало положительное воздействие пробиотиков: частота ВАП, продолжительность ИВЛ и продолжительность пребывания в отделении интенсивной терапии, внутрибольничная летальность в группе, получавшей пробиотики, были значительно ниже, чем в контрольной группе.
Авторы статьи подчеркивают, что микробиом — это сложная биологическая система, состоящая из множества сообществ и представителей микробного мира, оказывающая большое влияние на здоровье человека и выполняющая важную роль в создании защитного барьера от инфекционных заболеваний. Бережное отношение к симбиотам и возможность коррекции дисбиотических нарушений — актуальное научное направление медицины, в рамках которого разрабатываются рекомендации по сохранению естественного биоценоза и восстановлению баланса микробиома, в том числе с помощью безопасных пробиотических препаратов.