„Prezent” od bakterii jelitowych może pomóc w leczeniu chorób płuc

Związek wytwarzany przez bakterie jelitowe, który skutecznie łagodzi stany zapalne płuc, zidentyfikowali naukowcy z Instytut Nenckiego PAN. Badania przeprowadzone na myszach pokazują, że w przyszłości realną pomocą w leczeniu astmy, alergii oraz ciężkich infekcji dróg oddechowych może być spray donosowy lub precyzyjnie dobrany probiotyk.

Nie bez powodu w jelitach dorosłego człowieka bytują drobnoustroje o łącznej masie sięgającej nawet 1,5 kilograma. Organizm „otacza opieką” wybrane mikroorganizmy, ponieważ pełnią one funkcję naturalnych fabryk związków korzystnych dla zdrowia – wpływają na odporność, metabolizm i funkcjonowanie wielu narządów.

Od lat naukowcy zastanawiali się, czy substancje produkowane przez mikrobiom można wykorzystać bezpośrednio jako leki.

– Znaleźliśmy naturalny, unikalny związek wytwarzany przez mikrobiom, który potrafi leczyć stany zapalne płuc. To dowód na to, jak potężnym sojusznikiem może być nasz mikrobiom, jeśli tylko nauczymy się z nim współpracować – wyjaśnia w rozmowie z Polska Agencja Prasowa prof. Tomasz Wypych z Instytutu Nenckiego PAN, kierownik zespołu badawczego.

Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Signal Transduction and Targeted Therapy.

Kluczowy związek: kwas izolitocholowy

Zespół badaczy skupił się na pochodnych kwasów żółciowych. Kwasy te, produkowane w wątrobie, pełnią rolę naturalnych „detergentów”, pomagających w trawieniu tłuszczów. Aby przetrwać w jelitach, bakterie muszą nauczyć się neutralizować ich działanie.

– Drobnoustroje unieszkodliwiają kwasy żółciowe, przekształcając je w tysiące różnych, bezpiecznych dla siebie postaci – tłumaczy prof. Wypych.

Naukowcy stworzyli bibliotekę tych związków i sprawdzili ich wpływ na układ odpornościowy. Okazało się, że kwas izolitocholowy (isoLCA) najsilniej modyfikuje odpowiedź immunologiczną w płucach.

Jak działa „lek” z jelit?

Dzięki zaawansowanym metodom, takim jak sekwencjonowanie RNA na poziomie pojedynczej komórki, badacze ustalili, że celem działania isoLCA są makrofagi płucne – kluczowe komórki odpornościowe.

W obecności tego związku makrofagi stają się mniej wrażliwe na silne bodźce zapalne, co ogranicza uszkodzenia tkanki płucnej i zapobiega eskalacji stanu zapalnego.

Nadzieja dla chorych na astmę i po ciężkich infekcjach

Odkrycie budzi szczególne nadzieje w kontekście leczenia:

• astmy i alergii,
  
• ciężkich infekcji płuc,
  
• sepsy,
  
• zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), także w przebiegu COVID-19.
  

Co istotne, u ludzi prekursor isoLCA był rzadko spotykany u pacjentów chorujących na astmę – zwłaszcza u osób z otyłością, u których choroba ma najcięższy przebieg. To sugeruje, że suplementacja isoLCA lub jego prekursora może w przyszłości znaleźć zastosowanie kliniczne również u ludzi.

Od badań do leczenia ludzi

Choć testy z użyciem sprayu donosowego u myszy przyniosły bardzo obiecujące rezultaty, droga do zastosowania terapii u ludzi prowadzi jeszcze przez badania kliniczne.

– Wychodząc od isoLCA, mamy solidną podstawę do projektowania nowych, jeszcze skuteczniejszych związków chemicznych – podkreślają naukowcy.

Zespół badawczy złożył już wniosek patentowy, co otwiera drogę do dalszego rozwoju terapii opartych na współpracy z ludzkim mikrobiomem.