Энтерококковая бактериемия у мышей предотвращается пероральным введением пробиотика со спорами BacillusЭнтерококковая бактериемия у мышей предотвращается пероральным введением пробиотика со спорами Bacillus
Потребление бактерий, которые обычно встречаются в почве, помогает мышам избежать инфекции кровотока, которая потенциально может привести к сепсису.
Впервые в результате экспериментов на мышах получены доказательства того, что употребление пробиотика может предотвратить заражение крови. Пробиотик был создан с добавлением спор Bacillus subtilis. Майкл Отто из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в Мэриленде и его коллеги сначала имитировали лечение, которое часто получают люди с раком крови, давая мышам химиотерапевтический препарат циклофосфамид в течение нескольких дней, а затем коктейль антибиотиков. Затем исследователи дали мышам две дозы спор B. subtilis или солевого раствора, а на следующий день ввели дозу E. faecalis. На следующий день у мышей, получавших плацебо в виде солевого раствора, в крови обнаружилась E. faecalis, которая потенциально могла вызвать сепсис, а у мышей, получавших пробиотик, заражения крови удалось избежать.
Хотя через три дня ни у одной из групп мышей не было бактерий в крови, вероятно, потому что иммунная система очистила кровь от бактерий, специалисты обнаружили E. faecalis в печени и селезенке контрольных мышей, но не у мышей, которых кормили пробиотиком. Исследователи обнаружили, что E. faecalis вырабатывает ферменты, которые делают кишечник более проницаемым, способствуя их распространению в кровоток, и утверждают, что пробиотик может предотвратить этот эффект.
Чтобы проверить эту идею, группа кормила мышей неперевариваемым флуоресцентным химическим веществом, а затем измеряла содержание этого маркера в крови через 4 часа. Концентрация этого маркера была более чем в два раза выше у мышей, получавших плацебо, чем у тех, кто получал пробиотик. Это говорит о том, что пробиотик действительно противодействовал повышению проницаемости кишечника. Как следует из полученных результатов, слизистая оболочка кишечника мышей, получавших плацебо, имела крайне дезорганизованную структуру по сравнению с мышами, получавшими пробиотик. Так, в кишечнике мышей, получавших плацебо, полностью отсутствовали ворсинки, которые поглощают питательные вещества из пищи.
Важно отметить, что в данной работе определены конкретные бактерии, которые могут предотвратить сепсис, вызванный другим конкретным видом бактерий, говорит Отто. Это выгодно отличается от заявлений, которые часто делаются в отношении других пробиотиков, которые предполагают, что они обладают широкими преимуществами для здоровья, но не предлагают детального понимания процесса.
"Безопасное лечение сепсиса имеет большое значение для общественного здравоохранения, особенно в наши дни, когда микробные инфекции еще никогда так сильно не привлекали внимание общественности", - отмечает Отто. Результаты этого исследования опубликованы 24 ноября в журнале Science Translational Medicine.
Pipat Piewngam et al. Энтерококковая бактериемия у мышей предотвращается пероральным введением пробиотика со спорами Bacillus (аннотация).
Вопрос о том, способствуют ли пробиотики укреплению здоровья человека и каким образом, является спорным. Их заявленная польза в борьбе с желудочно-кишечными инфекциями связана, главным образом, с уменьшением численности патогенов в кишечной микробиоте. Менее понятной с механистической точки зрения является заявленная польза пробиотиков для снижения системных инфекций. Enterococcus faecalis является оппортунистическим патогеном, который вызывает системную инфекцию после транслокации через кишечный эпителий, особенно у госпитализированных и иммунодефицитных пациентов, получающих антибиотикотерапию.
В данном исследовании мы использовали модель инфицирования мышей E. faecalis дикого типа и изогенными мутантными штаммами, дефицитными по генам системы кворум-сенсинга E. faecalis Fsr (регулятор фекальных стрептококков). Мы показали, что транслокация E. faecalis из кишечника мыши в кровь опосредуется системой кворум-сенсинга Fsr через производство протеазы GelE, которая нарушает целостность кишечного эпителия.Кроме того, мы продемонстрировали, что перорально введенные пробиотические споры Bacillus subtilis блокировали транслокацию E. faecalis из кишечника в кровоток и последующую системную инфекцию у мышей путем ингибирования активности Fsr.
Эти результаты показывают, что ключевой аспект патогенеза энтерококков контролируется кворум-сенсингом, на который можно воздействовать с помощью пробиотических спор Bacillus subtilis.
