Новорожденные поросята, зараженные вирусом гриппа А, столкнулись с изменениями в микрофлоре носа и кишечника, а также с нарушениями активности генов в гиппокампе — участке мозга, отвечающем за память и обучение.

Однако если мать была привита во время беременности, поросята получали частичную защиту от этих последствий.

Гиппокамп — это область мозга, похожая на морского конька (отсюда название). Она отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную, за ориентацию в пространстве и эмоции. Если его работа нарушается, человек хуже учится и запоминает.

Исследование, опубликованное в издании Veterinary Microbiology, показало, что дети до шести месяцев — самая уязвимая группа при заражении гриппом А.

Их иммунитет еще не сформирован, и инфекция может вызвать воспаление мозга, а в редких случаях — даже смерть.

У выживших иногда развиваются долгосрочные осложнения: диабет, астма, аллергии и когнитивные нарушения.

Прививка во время беременности — лучший способ защитить потомство, — говорит Ин Фан, профессор патобиологии из Университета Иллинойса.

Вместе с коллегой Кристофером Голком она изучала, как инфекция влияет на микробиом и работу мозга у поросят.

Ранее ученые уже находили связь между кишечными бактериями и активностью генов в мозге, но исследования проводились в основном на взрослых.

Мы первые, кто использовал модель новорожденных поросят, — подчеркивает Фан.

Свиньи — идеальные подопытные: их физиология близка к человеческой, и они болеют теми же вирусами.

Гиппокамп попал в фокус исследования не случайно. Ранее команда профессора Адриенн Антонсон обнаружила, что вирусные инфекции у беременных свиней могут нарушать развитие этого отдела мозга у потомства.

Микрофлора играет ключевую роль в формировании мозга, — объясняет Голк. — Если ее нарушить, могут возникнуть проблемы с нервной системой.

В эксперименте сравнили три группы поросят:

• Потомство привитых свиноматок, зараженное гриппом.
• Потомство непривитых свиноматок, зараженное гриппом.
• Контрольная группа — здоровые поросята, чьи матери получили «пустышку» вместо вакцины.

Оказалось, что у непривитых свиней потомство после заражения теряло полезные бактерии в носу и кишечнике, а вредные микроорганизмы, наоборот, размножались. Особенно заметны были изменения в носовой полости — они сильнее всего коррелировали с нарушениями в гиппокампе.

Мы знали, что грипп опасен для мозга новорожденных, но не понимали, какую роль играет микробиом, — говорит Голк. — Теперь видно, что вакцинация матери смягчает последствия.

Остается вопрос: как именно вирус вызывает эти изменения? И можно ли повернуть их вспять?

Польза исследования

• Профилактика осложнений у младенцев – если подтвердится, что вакцинация беременных снижает риски когнитивных нарушений у детей, это станет мощным аргументом для медиков и родителей.
• Новые подходы к лечению – понимание связи между микробиомом и мозгом может привести к терапии, восстанавливающей микрофлору после инфекций.
• Модель для изучения других вирусов – методику можно адаптировать для исследований RSV, COVID-19 и других инфекций, опасных для новорожденных.

Исследование проводилось на поросятах, а не на людях. Хотя их физиология близка к человеческой, иммунные реакции могут отличаться. Кроме того, эксперимент не учитывал факторы вроде стресса или питания, которые тоже влияют на микробиом.

Ранее ученые доказали перспективность универсальной вакцины от гриппа.