מחקר חדש שהובל על ידי חוקרים במרכז הרפואי אוניברסיטת רוצ'סטר (URMC) מצא כי חשיפה מוקדמת בחיים לאנטיביוטיקה יכולה לפגוע במערכת החיסון המתפתחת של תינוק, וכי מטבוליט המתרחש באופן טבעי עשוי להחזיק את המפתח להיפוך נזק זה.
פורסם ב תָאהמחקר חשף כיצד חשיפה לאנטיביוטיקה במהלך ההיריון והינקות עשויה להחליש לצמיתות את יכולתה של מערכת החיסון להילחם בזיהומים בדרכי הנשימה כמו שפעת. על ידי ניתוח דגמי עכברים וגם רקמת ריאות תינוקות אנושיים, החוקרים גילו כי אנטיביוטיקה מוקדמת משבשת את יכולתו של מיקרוביומה של הבטן לייצר אינוזין, מולקולה המשמשת איתות חשוב לפיתוח תאים חיסוניים.
עם זאת, על ידי השלמת אינוזין בעכברים, החוקרים הצליחו לתקן את סוגיות מערכת החיסון הנגרמות כתוצאה מאנטיביוטיקה. הממצא פותח את הדלת לאסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות לחיזוק הזיכרון החיסוני אצל תינוקות פגיעים.
חשבו על אינוזין כשליח מולקולרי. זה עובר מהמעיים לפיתוח תאי חיסון, אומר להם כיצד להתבגר כראוי ולהתכונן לזיהומים עתידיים. "
Hitesh Deshmukh, MD, PhD, סופר בכיר, ראש האגף לניאונטולוגיה בבית החולים לילדים ברפואה UR GOLISANO (GCH)
הפרויקט היה חלק מיוזמת NIH במימון R35 לטווח הארוך-המופצת לחוקרים מנוסים לחקר פרויקטים לטווח הארוך-כדי לחקור כיצד חשיפות החיים המוקדמות מעצבות את הסיכון למחלות לכל החיים, כולל אסטמה ומחלות ריאות כרוניות.
"אנו יודעים שאנטיביוטיקה יכולה להיות מצילה חיים לתינוקות, אך הם גם משבשים את המיקרוביומה במהלך חלון קריטי של התפתחות חיסונית", אמר דשמוח. "המחקר שלנו מזהה דרך אחת שהפרעה משפיעה על חסינות ריאה, וחשוב מכך, דרך לתקן אותה פוטנציאלית."
ההפרעה משפיעה בסופו של דבר על היווצרות תאי זיכרון תושבי רקמות, אוכלוסייה מיוחדת של תאי חיסון השוכנים בריאות ומספקת הגנה לטווח הארוך מפני זיהומים נגיפיים. ללא תאים אלה, תינוקות עשויים להישאר פגיעים למחלות נשימה קשה היטב בבגרות.
"גילינו שמיקרוביומה של הבטן משמשת כמורה למערכת החיסון המתפתחת", הסביר דשמוך. "כאשר אנטיביוטיקה משבשת את תהליך החינוך הטבעי הזה, זה כמו להסיר פרקי מפתח מתוך ספר לימוד: מערכת החיסון לעולם אינה לומדת שיעורים מכריעים על מאבק בזיהומים בדרכי הנשימה."
המחקר השווה בין עכברי תינוקות שנחשפו לאנטיביוטיקה נפוצה (אמפיצילין, ג'נטמיצין וונקומיצין-אותם אלה המשמשים לעתים קרובות אצל נשים בהריון ויילודים) עם אלה ששמרו על חיידקי הבטן הטבעיים שלהם. ההבדלים הבאים נמצאו:
- עכברי תינוקות שנחשפו לאנטיביוטיקה הפחיתו באופן משמעותי אוכלוסיות של תאי CD8+ T מגנים בריאותיהם
- עכברים אלה הראו יכולת לקויה ליצירת תאי זיכרון תושבי רקמות, תאי חיסון מיוחדים החיים בריאות ומספקים הגנה מהירה מפני זיהום מחדש
- הגירעונות החיסון נמשכו לבגרות, והציעו שינויים קבועים בהתפתחות החיסון
באמצעות דגימות ריאה מבנק ביו-מימון במימון NIH המנוהל על ידי URMC (Brindl Biobank), הצוות אישר כי ליקויים חיסוניים דומים היו קיימים אצל תינוקות אנושיים שנחשפו לאנטיביוטיקה. תינוקות אלה לא רק הראו פחות תאי T זיכרון אלא גם הדגימו דפוסי ביטוי גנים הדומים למבוגרים מבוגרים, שהם גם בסיכון גבוה יותר לזיהומים בדרכי הנשימה.
והכי חשוב, השלמת עכברים שנחשפו לאנטיביוטיקה עם אינוזין החזירה במידה רבה את יכולתם לפתח תאי זיכרון פונקציונליים ולהעביר תגובות חיסוניות יעילות, מה שמציע שדרה עתידית מבטיחה לטיפולים פוטנציאליים.
"זה מרמז שאולי נוכל להגן על תינוקות בסיכון באמצעות תוסף ממוקד", אמר דשמוח. "אמנם יש צורך במחקר הרבה יותר לפני שניתן היה ליישם גישה זו קלינית, אך זה נותן לנו דרך קדימה."
הממצאים יכולים להשפיע על מחקר עתידי כיצד לתכנן התערבויות הכוללות תוספי תזונה, טיפולים מטבוליטים או אסטרטגיות תומכות במיקרוביומה–כדי לעזור לילודים לפתח זיכרון חיסוני חזק יותר מבלי להסתמך אך ורק על אנטיביוטיקה או פרוביוטיקה מסוכנת. המחקר מדגיש גם את החשיבות של איזון היתרונות מצילי החיים של אנטיביוטיקה עם דיילות מדוקדקת, במיוחד במהלך חלונות רגישים של פיתוח חיסוני.
Deshmukh מזכה את הניאונטולוגית של GCH גלוריה פרייובר, MD, כמסייעת במחקר. בנק הביולוגי של פרינדל של דגימות ריאות תינוקות, שנאספו באמצעות מאמץ במימון NIH בן 15 שנה, איפשר לצוות לבדוק את ממצאיהם בתאים אנושיים.
"המאמר הזה לא היה אפשרי ללא נדיבותו ומומחיותו של ד"ר פרייובר", אמר דשמוח. "היכולת להשוות את תוצאות מודל העכבר שלנו לתאים אנושיים הייתה קריטית לחלוטין. זו הייתה אחת הסיבות העיקריות שהגעתי לרוצ'סטר (מבית החולים לילדים בסינסינטי) -לשתף איתה לשתף פעולה."
