Penelitian dari Georgia State University menunjukkan bahwa bakteri usus, khususnya bakteri berfilamen bersegmen, memainkan peran penting dalam melindungi tikus dari virus pernafasan dengan mempengaruhi sel kekebalan di paru-paru. Studi ini dapat memiliki implikasi besar untuk memahami dan menangani infeksi saluran pernapasan pada manusia.
Para peneliti dari Pusat Penelitian Antiviral Translasi di Institut Ilmu Biomedis di Universitas Negeri Georgia telah menemukan bahwa komposisi mikrobiota usus mempengaruhi kerentanan dan tingkat keparahan infeksi virus pernapasan pada tikus.
Temuan dipublikasikan di jurnal Host seluler dan mikrobamelaporkan bahwa bakteri berfilamen tersegmentasi, spesies bakteri yang ditemukan di usus, melindungi tikus dari infeksi virus influenza ketika bakteri ini diperoleh atau diberikan secara alami.
Gambar ini mengilustrasikan contoh komposisi mikrobiota usus yang menentukan bagaimana makrofag alveolar paru (AM) merespons infeksi virus. Kehadiran bakteri berfilamen tersegmentasi, mikroba komensal yang terdapat pada beberapa tikus, memprogram ulang ekspresi gen AM, meningkatkan ekspresi komplemen dan fagositosis, memungkinkan AM menelan dan menghancurkan patogen virus tanpa sinyal inflamasi. Kredit: Dr. Andrew Gewirtz
Perlindungan terhadap infeksi ini juga mencakup virus pernapasan syncytial (RSV) dan virus corona 2 (SARS-CoV-2), sindrom pernapasan akut parah, virus penyebab COVID-19. Untuk menjaga perlindungan ini, penelitian ini mencatat bahwa bakteri berfilamen tersegmentasi memerlukan sel kekebalan di paru-paru yang disebut makrofag alveolar residen basal.
Hasil studi
Dr. Richard Plemper, rekan penulis studi, profesor Regents dan direktur Pusat Penelitian Antiviral Terjemahan di Universitas Negeri Georgia. Kredit: Universitas Negeri Georgia
Dalam studi ini, para peneliti meneliti bagaimana perbedaan spesies mikroba tertentu dapat mempengaruhi hasil dari infeksi virus pernafasan, dan bagaimana perbedaan tersebut dapat mempengaruhi, hal yang sebelumnya belum diketahui dengan jelas. Mereka mempelajari tikus dengan perbedaan mikrobioma individu dan tikus yang hanya berbeda dalam ada atau tidaknya bakteri berfilamen tersegmentasi. Titer virus di paru-paru diukur beberapa hari setelah infeksi dan bervariasi secara signifikan bergantung pada sifat mikrobioma berbagai kelompok hewan.
“Temuan ini mengungkap interaksi kompleks yang secara mekanis menghubungkan mikrobiota usus dengan fungsi makrofag alveolar di basal dan tingkat keparahan infeksi virus pernapasan,” kata Dr. Andrew Gewirtz, rekan penulis studi dan Profesor Bupati di Institut Biomedis. Sains di Negara Bagian Georgia.
Studi ini menemukan bahwa pada tikus dengan filamen negatif yang tersegmentasi, makrofag alveolar yang berada di basal dengan cepat habis seiring dengan berkembangnya infeksi virus pernapasan. Namun, pada tikus yang dikolonisasi dengan bakteri berfilamen tersegmentasi, makrofag alveolar yang berada di basal diubah untuk menahan kelelahan akibat infeksi virus influenza dan sinyal inflamasi.
Makrofag alveolar basal menonaktifkan virus influenza, sebagian besar dengan mengaktifkan komponen sistem kekebalan yang dikenal sebagai sistem komplemen.
Implikasi dan arah masa depan
“Kami merasa luar biasa bahwa kehadiran satu spesies bakteri komensal yang umum, di tengah ribuan spesies mikroba berbeda yang menghuni usus tikus, mempunyai dampak yang kuat pada model infeksi virus pernapasan, dan dampak tersebut sebagian besar disebabkan oleh bakteri yang hidup di usus tikus. untuk memprogram ulang inti residen.” makrofag alveolar,” kata Dr. Richard Plemper, rekan penulis studi, profesor Regents dan direktur Pusat Penelitian Antiviral Terjemahan di Negara Bagian Georgia. “Jika diterapkan pada infeksi pada manusia, temuan ini akan memiliki implikasi besar terhadap penilaian risiko pasien di masa depan untuk berkembang menjadi penyakit parah.”
“Kami menganggap sangat tidak mungkin bahwa bakteri berfilamen tersegmentasi adalah satu-satunya mikroba usus yang mampu mempengaruhi fenotip makrofag alveolar dan akibatnya kerentanan terhadap infeksi virus pernafasan,” kata Gewirtz. “Sebaliknya, kami berhipotesis bahwa komposisi mikroflora usus secara luas mempengaruhi kerentanan terhadap infeksi virus pernafasan. Pemrograman makrofag alveolar basal yang dimediasi mikrobiota tidak hanya mempengaruhi tingkat keparahan infeksi virus pernapasan akut tetapi juga dapat menjadi penentu kesehatan jangka panjang setelah infeksi virus pernapasan.
Referensi: “Pemrograman Mikrobiota Usus Makrofag Alveolar Mempengaruhi Keparahan Infeksi Virus Pernafasan” oleh Vu L. Ngo, Carolin M. Lieber, Hae-ji Kang, Kaori Sakamoto, Michal Kuczma, Richard K. Plemper, dan Andrew T. Gewirtz, 30 Januari , 2024 , Host Sel & Mikroba.
DOI: 10.1016/j.chom.2024.01.002
Penulis utama penelitian ini adalah ahli virologi Carolin M. Lieber dari Pusat Penelitian Antiviral Terjemahan dan ahli imunologi Vu L. Ngo dari Institut Ilmu Biomedis Negara Bagian Georgia. Penulis kontributor lainnya adalah Hae-ji Kang dan Michal Kuczma dari Institut Ilmu Biomedis Georgia dan Kaori Sakamoto dari Universitas Georgia.
Studi ini didanai oleh Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular dari Institut Kesehatan Nasional.
+ There are no comments
Add yours