Продуцирующие бутираты кишечные бактерии защитили людей от тяжелых инфекций

Обсервационное исследование нидерландских ученых в двух европейских когортах показало, что колонизация кишечника бактериями, продуцирующими соли и сложные эфиры масляной кислоты (бутираты) связана со сниженным риском госпитализации по поводу инфекционных заболеваний. Как сообщается в журнале The Lancet Microbe, увеличение числа производителей бутиратов на 10 процентов снижало риск госпитализации на 14–25 процентов.

В 2019 году каждая четвертая смерть в мире случилась из-за инфекции. Примечательно, что у пациентов, госпитализированных по поводу инфекционных заболеваний, часто наблюдаются расстройства кишечника даже до начала лечения антибиотиками. Исследования показали, что у этих пациентов наблюдается более низкое содержание кишечных анаэробов и повышенное количество потенциально патогенных кишечных бактерий. Однако неясно, являются ли эти изменения следствием самого заболевания (например, вызванного системным воспалением или изменениями в рационе питания), или же нарушенная микрофлора кишечника приводит к увеличению восприимчивости к инфекциям с самого начала.

Модели на мышах подтвердили последнюю гипотезу и показали, что нарушения комменсальной микробиоты притупляет воспалительные реакции и повышает восприимчивость к инфекциям и тяжесть их течения. Также была показана связь между истощением анаэробных кишечных бактерий, продуцирующих бутират, и повышенным риском респираторных инфекций у отдельных пациентов с высоким риском развития инфекций. Однако непонятно, насколько эти наблюдения можно расширить на другие инфекции.

Группа ученых под руководством Роберта Куллберга (Robert Kullberg) из Амстердамского университета изучила связь между характеристиками кишечной микробиоты и риском госпитализации по поводу любого инфекционного заболевания, используя данные двух независимых крупномасштабных популяционных когортных исследований: голландского исследования «Здоровая жизнь в городских условиях» (исходная когорта, 4248 человек) и финского опроса населения FINRISK 2002 (валидационная когорта, 6451 человек). В период исследований 152 участника голландского исследования были госпитализированы или умерли из-за инфекционного заболевания. В исследовании FINRISK это число составило 450 человек. Инфекции нижних дыхательных путей были наиболее распространенной причиной госпитализации по поводу инфекций в обеих группах.

Между госпитализированными и негоспитализированными участниками голландского исследования наблюдалось заметное различие состава микробиома кишечника (p = 0,041). У участников, не госпитализированных из-за инфекционных заболеваний, отмечался более высокий уровень облигатных анаэробных бактерий (например, Butyrivibrio), продуцирующих бутираты. Аналогичные результаты получились и в группе валидации (FINRISK): у участников, госпитализированных по поводу инфекций, относительная распространенность Butyrivibrio была ниже, а относительная распространенность Veillonella.

Затем ученые выяснили, связано ли относительное обилие бактерий, продуцирующих бутират, с риском тяжелой инфекции (госпитализации или летального исхода). В голландской когорте повышенное относительное содержание бактерий, продуцирующих бутират, было связано с более низким риском госпитализации в будущем по поводу инфекционных заболеваний (скорректированный относительный риск 0,75, p = 0,013): на каждое дополнительное 10-процентное увеличение относительной численности бактерий, продуцирующих бутират, показатель относительного риска госпитализации, связанной с инфекцией, составлял 0,75.

В финской группе наблюдалась такая же связь между более высоким относительным содержанием бактерий, продуцирующих бутират, и более низким риском госпитализации по поводу инфекций (относительный риск 0,86, p = 0,0077, при увеличении на 10 процентов). Анализ чувствительности значительно не изменил силу найденных ассоциаций.

Это исследование показывает, что состав микробиома кишечника, в частности, колонизация анаэробными бактериями, продуцирующими бутират, может определять тяжесть инфекционных болезней. Эти данные необходимы для дальнейших интервенционных исследований методов лечения и профилактики инфекций.

Ранее мы рассказывали, что снижение распространенности анаэробных бактерий в кишечном микробиоме повышает риск развития подагры.