Исследователи из Медицинского центра Университета Рочестера (URMC) выяснили, что прием антибиотиков в раннем возрасте может нарушить формирование иммунной системы у младенцев, но природное вещество — инозин — способно восстановить эти повреждения.

Работа, опубликованная в журнале Cell, показала, как антибиотики во время беременности и в первые месяцы жизни ослабляют защиту от респираторных инфекций, таких как грипп. Ученые изучили мышей и образцы легочной ткани младенцев и обнаружили: антибиотики нарушают работу кишечного микробиома, который в норме производит инозин — молекулу, необходимую для правильного созревания иммунных клеток.

Когда мышам с нарушенной микрофлорой давали инозин, их иммунитет восстанавливался. Это открытие может помочь разработать терапию для детей с ослабленной защитой.

Представьте инозин как курьера, — объясняет старший автор исследования Хитеш Дешмукх, руководитель отделения неонатологии детской больницы Golisano. — Он доставляет сигналы от кишечника к иммунным клеткам, обучая их бороться с будущими инфекциями.

Проект — часть долгосрочной программы NIH, изучающей, как ранние факторы (включая астму и болезни легких) влияют на здоровье в будущем.

Антибиотики спасают жизни, но в критический момент развития иммунитета они выбивают почву из-под ног, — говорит Дешмукх. — Мы нашли способ это исправить.

Проблема в том, что из-за дисбаланса микрофлоры не формируются тканевые резидентные Т-клетки памяти — «защитники» легких, которые запоминают вирусы и быстро реагируют при повторном заражении. Без них ребенок остается уязвимым к инфекциям даже во взрослом возрасте.

Тканевые резидентные Т-клетки памяти — это «спецназ» иммунной системы, который постоянно живет в легких, коже и других органах. Они запоминают прошлые инфекции и при повторной атаке быстро уничтожают врага, не дожидаясь подкрепления из крови.

Микробиом — как учитель для иммунной системы, — поясняет Дешмукх. — Антибиотики вырывают страницы из учебника, и иммунитет не усваивает важные уроки.

Что выяснили в эксперименте:

• Мышатам давали распространенные антибиотики (ампциллин, гентамицин, ванкомицин — те же, что назначают беременным и новорожденным).
• У таких животных в легких оказалось меньше защитных Т-клеток CD8+.
• Их иммунитет хуже запоминал инфекции, и проблемы сохранялись даже у взрослых особей.

Анализ образцов легких младенцев из биобанка URMC подтвердил: у детей, получавших антибиотики, тоже меньше Т-клеток памяти. Их генетический профиль напоминал пожилых людей, которые тяжелее переносят респираторные инфекции.

Ключевой результат: добавление инозина мышам почти полностью восстановило их иммунную защиту.

Это не значит, что надо отказываться от антибиотиков, — подчеркивает Дешмукх. — Но мы можем найти способ поддержать иммунитет у детей из групп риска.

Исследование стало возможным благодаря биобанку BRINDL, который 15 лет собирал образцы легких младенцев под руководством неонатолога Глории Приубер.

Без ее работы мы не смогли бы проверить гипотезу на человеческих клетках, — признает Дешмукх. — Именно ради такого сотрудничества я переехал в Рочестер.

Главный практический потенциал — разработка добавок с инозином или коррекция микробиома для детей, вынужденно получающих антибиотики (например, недоношенных). Это снизит риск хронических болезней легких и частых ОРВИ. Также открытие подтолкнет к пересмотру протоколов назначения антибиотиков новорожденным — возможно, их будут сочетать с пребиотиками или метаболитами.

Исследование не учитывает, как другие факторы (тип родов, питание матери) влияют на микробиом и иммунитет. Кроме того, инозин тестировали только на мышах — у людей он может работать иначе.

Ранее ученые нашли способ измерить иммунное здоровье.