Развитие легких плода представляет собой жестко регулируемый процесс при низких концентрациях кислорода.
Однако при преждевременных родах развивающиеся легкие подвергаются воздействию гораздо более высоких концентраций кислорода, что обычно усугубляется клиническим применением дополнительного кислорода и механической вентиляции после рождения. Прямое воздействие сверхфизиологического кислорода на легкие хорошо описано, но есть и доказательства сопутствующей системной, внелегочной кислородной токсичности, примером которой является ретинопатия недоношенных. Однако влияние сверхфизиологического кислорода на интерфейс хозяин-микробиота в кишечнике новорожденного остается неясным.
Антимикробные пептиды (АМП) представляют собой обширный класс белков, секретируемых на поверхности слизистых оболочек и играющих центральную роль в реакции на воспаление и регуляции микробиоты хозяина. Помимо антимикробных свойств, АМП обладают противовоспалительным, ранозаживляющим и тканезащитным действием. У новорожденных кишечная и носоглоточная секреция АМП увеличивается с возрастом, что, возможно, является необходимым условием для формирования нормальной микробиоты или компенсации поступления АМП из молока. Поскольку экспрессия АМП также увеличивается в ответ на воспаление, сверхфизиологический кислород может нарушить первоначальную микробную колонизацию.
Изучая влияние гипероксии на транскрипционный ландшафт развивающегося кишечника и легких, мы были заинтригованы изменениями в продукции АМП в неонатальном кишечнике, связанными с изменением микробиоты. Мы задались вопросом, могут ли вызванные гипероксией изменения в экспрессии АМП в кишечнике изменять состав кишечной микробиоты, создавая петлю обратной связи, модулирующую воспаление в развивающихся легких.
Результаты
Мы показали, что воздействие сверхфизиологического кислорода на новорожденных мышей или прямое воздействие сверхфизиологического кислорода на органоиды кишечника подавляет экспрессию АМП в кишечнике и изменяет состав кишечной микробиоты. Пероральное введение прототипичного AMП-лизоцима новорожденным мышам, подвергшимся воздействию гипероксии, уменьшало вызванные гипероксией изменения в их микробиоте и ассоциировалось с уменьшением повреждения легких.
Выводы
Полученные нами результаты свидетельствуют о наличии оси "кишечник - легкие", обусловленной экспрессией АМП в кишечнике и опосредованной кишечной микробиотой, которая связана с повреждением легких у новорожденных. В совокупности эти данные подтверждают, что кишечные АМП модулируют повреждение и восстановление легких.
