Что образцы кала 35-летней давности могут рассказать ученым о ВИЧ/СПИДе?Что образцы кала 35-летней давности могут рассказать ученым о ВИЧ/СПИДе?
Мужчины, заразившиеся ВИЧ на заре пандемии ВИЧ/СПИДа, до того, как стали ВИЧ-положительными, имели большее относительное количество провоспалительных и противовоспалительных микробов в кишечнике по сравнению со своими ВИЧ-отрицательными участниками исследования.
Кроме того, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Microbiome, мужчины, у которых СПИД прогрессировал быстрее всего, имели наименее благоприятный состав микробиома кишечника. Исследование, проведенное в Питтсбургском университете с использованием образцов пациентов, сохранившихся с начала пандемии ВИЧ/СПИДа в начале 1980-х годов, является первым, связавшим состав микробиома кишечника до заражения с восприимчивостью к ВИЧ и его прогрессированием.
"В кишечном тракте этих мужчин до инфицирования ВИЧ происходило нечто иное, чем у мужчин, которые не заразились вирусом", - сказал соавтор исследования Чарльз Ринальдо. "Они не только подвергались большему риску заражения ВИЧ, но и, будучи ВИЧ-положительными, имели больший риск развития СПИДа по сравнению с людьми с более нормальным микробиомом. Это открытие помогает нам понять, что лежало в основе восприимчивости мужчин к ВИЧ задолго до того, как у нас появились противовирусные препараты для борьбы с вирусом. Оно также может иметь значение для лечения или даже профилактики заболевания".
Ученые проанализировали образцы кала и крови, сданные весной 1984 года - за несколько месяцев до того, как ВИЧ был признан виновником СПИДа - мужчинами-геями, участвовавшими в финансируемом Национальным институтом здоровья (NIH) Мультицентровом когортном исследовании по СПИДу (MACS), которое проводилось в четырех местах по всей стране, в том числе в Питтсбурге. В то время СПИД убивал друзей участников исследования, но ученые не понимали, почему, поэтому MACS каждые шесть месяцев собирал образцы кала у добровольцев, чтобы попытаться найти причину. После обнаружения ВИЧ сбор таких образцов прекратился, но вместо того, чтобы утилизировать уже имеющиеся образцы, команда MACS криогенно заморозила их и хранила в биохранилище.
В 2017 году Ринальдо - тогда председатель кафедры инфекционных заболеваний и микробиологии Высшей школы общественного здравоохранения, обсуждал вопрос о биохранилище с Шьямалом Педдадой, который в то время возглавлял кафедру биостатистики в школе и обладал знаниями в области микробиома. "В то время появилось новое и растущее число исследований, связывающих микробиом с нашим иммунным ответом", - рассказывает Педдада, один из авторов работы. "Нам обоим стало известно, что MACS, к счастью, сохранил кладезь этих образцов. Наука продвинулась настолько, что теперь мы можем вновь обратиться к этому биохранилищу, чтобы выяснить, что происходит в микробиоме и иммунной системе до и после заражения ВИЧ".
Исследователи получили сохраненные образцы крови и кала от 265 участников, у которых не было ВИЧ на момент регистрации в MACS. Из этих участников 109 впоследствии заразились вирусом в течение первого года, остальные - нет. Образцы были обработаны и проанализированы на предмет, какие семейства и виды микробов обитали в кишечнике участников и как различалась численность этих микробов в разных образцах.
У участников, которые впоследствии заразились ВИЧ, было больше относительного количества Prevotella stercorea, бактерии, способствующей воспалению, и ниже уровень четырех видов Bacteroides, которые, как известно, участвуют в иммунном ответе. В то же время были исследованы маркеры воспаления в крови участников и обнаружено, что у участников, которые в конечном итоге заразились ВИЧ, их уровень до заражения был выше, чем у тех, кто не заболел. Ученые считают, что микробиом кишечника усугублял иммунный ответ и способствовал развитию воспаления, делая мужчин с неблагоприятным профилем микробиома более восприимчивыми к заражению ВИЧ и менее способными предотвратить прогрессирование болезни в период до появления антиретровирусной терапии.
"Насколько известно нашей группе, подобные исследования с ВИЧ еще не проводились", - сказал Ринальдо.
"Если микробиом кишечника влияет на восприимчивость человека к ВИЧ таким образом, то он может делать то же самое и для других патогенов, таких как COVID-19".
Ученые отметили, что необходимы дополнительные исследования, прежде чем полученные результаты можно будет использовать для разработки конкретных рекомендаций для людей, стремящихся улучшить свой микробиом для предотвращения заражения ВИЧ.
