Не всі мікроби шкодять легеням: цей орган має свій мікробіом

lungs-ua

Легені є багатофункціональним органом, що грає виключно важливу роль в життєдіяльності організму людини. Крім своєї основної функції газообміну між атмосферою і кров’ю, легені забезпечують очистку повітря і крові від шкідливих домішок, здійснюють детоксикацію, беруть участь в метаболічних процесах, регулюють водний баланс, служать резервуаром крові в організмі, володіють ендокринними властивостями, виконують фібринолітичну, антикоагулянтну, кондеціонуючу, видільну функції і безліч інших фізіологічних функцій. При цьому захворювання органів дихання залишаються найбільш широко поширеним класом хвороб в світі. Проблема легеневої патології набула особливої гостроти в зв’язку з загрозливим поширенням коронавірусної інфекції (COVID 19), туберкульозу та інших серйозних захворювань дихальної системи. У зв’язку з цим питання підвищення захисних механізмів легенів набувають все більшої актуальності.

До недавнього часу вважалося, що здорові легені практично стерильні. Більш того, поява мікробів в цьому органі розглядалася виключно як провісник розвитку інфекційного процесу. В цілому, люди схильні концентруватися тільки на тих мікроорганізмах, які викликають проблеми у людства. Дійсно, відомо про безліч вірусів, грибів і бактерій, здатних вражати легені з розвитком небезпечних форм інфекційної патології. Однак, як виявилося, існують і інші, дружні мікроорганізми, які в нормі живуть в легенях (мікробіом легенів) і приносять їм велику користь, зокрема, модулюють імунні механізми і захищають від інфікування патогенами. Наприклад, вчені з Технічного університету Мюнхена показали, що мікробіом легенів захищає їх від інфекцій, зокрема через те, що збудникам захворювань складно закріпитися в життєвому просторі, вже заселеному іншими мікробними видами. Крім того, мікробіом легенів взаємодіє з імунною системою, підвищуючи ефективність захисних механізмів, а також розщеплює шкідливі сполуки, що потрапляють в легені під час вдиху. Фахівці вважають, що подальше вивчення мікробіома легенів може відкрити нові способи лікування деяких небезпечних хвороб.

До теперішнього часу увага вчених була, переважно, націлена на вивчення мікробіома кишечника, як основного резервуару симбіотичної мікрофлори людини. Так, на сьогоднішній день існує багато досліджень, які встановили залучення мікробіома кишечника до самих різних фізіологічних процесів. Незважаючи на те, що мікрофлора легенів в кількісному відношенні значно поступається мікробіому кишечника, вона не менш важлива, оскільки бере активну участь у підтримці нормальної роботи органів дихання. За останні кілька років з’явилися дані про дуже важливу роль легеневого мікробіома в дозріванні та гомеостазі імунітету легенів. У ряді досліджень показано, що мікрофлора легенів здорових людей сильно відрізняється від мікробіома пацієнтів, які страждають від таких респіраторних недуг як фіброз легенів, хронічна обструктивна хвороба легенів, емфізема та астма.

Цікаво, що мікробіом легенів в значній мірі залежить від кишкового мікробіома. Починаючи від народження і протягом усього життя, існує тісна кореляція між складом кишкової і легеневої мікробіоти, що передбачає наявність мережі взаємозв’язків в межах тіла людини. Цей зв’язок розглядається вченими як специфічна вісь «кишечник-легені», за рахунок якої кров’яне русло стає головним переносником метаболітів, імунних сигналів, мікробних продуктів з кишечника в легені і навпаки. Кишково-легенева вісь може формувати імунні відповіді, і перешкоджати розвитку респіраторних захворювань.

Дослідження на тваринних моделях чітко продемонстрували, що як легеневий, так і кишковий мікробіоми грають важливу роль в попередженні розвитку деяких видів пневмонії. Також показано, що тяжкість інфекції туберкульозними бактеріями (Mycobacterium tuberculosis) і таких респіраторних захворювань, як хронічне обструктивне захворювання легенів, астма і цистичний фіброз, корелює зі станом мікробіома легенів і кишечника.

Негативний вплив пошкодженого кишкового мікробіома (дисбіозу) на стан легенів підтверджують результати досліджень вчених з Медичної школи університету Мічігану (США), які встановили, що надходження кишкових мікроорганізмів в легені і їх масове розмноження там може грати ключову роль в розвитку сепсису, гострого респіраторного дістресс- синдрому (ГРДС) та інших важких хвороб легенів. На думку дослідників, ці чужорідні мікроорганізми, що потрапляють в легені у разі порушення в результаті дисбіозу кишкового бар’єру, викликають гостру реакцію в імунної системи, що і запускає запальні процеси, які лежать в основі сепсису і ОРДС. У свою чергу, вони призводять до пошкодження нижніх легеневих тканин, яке робить їх ще більш уразливими до кишкових патогенів.

Це відкриття змушує зовсім по-новому поглянути на закономірності розвитку даних захворювань і, відповідно, на методи ведення хворих. До сих пір лікування цих хвороб ґрунтувалося на протистоянні запальним процесам і пошкодженням тканин, що виявляються у пацієнтів. Однак дослідження показали, що запалення і пошкодження можуть насправді бути наслідком порушення балансу між мікробними спільнотами в травній системі і легенях.

На склад легеневого мікробіома впливає багато факторів. Здорова мікрофлора легенів може легко ушкоджуватися під час тютюнопаління та інших шкідливих звичок, при хаотичному прийомі сильнодіючих медикаментозних препаратів, нездоровому харчуванні, екологічному неблагополуччі регіону проживання та ін.

Зміцнити дихальну систему і організм в цілому ефективніше допомагають засоби оздоровлення мікробіома, наприклад пробіотики. Фахівці пояснюють, що їх споживання покращує функціонування мікробіома кишечника, легенів та інших мікробних систем організму, що важливо для посилення ресурсів імунної системи, хорошої роботи органів дихання.

Німецькі вчені вивчають можливість вплинути за допомогою пробіотиків на мікрофлору легенів, впливаючи через вісь кишечник-легені. У дослідах на мишах вченим вдалося досягти реальних успіхів, зокрема розширення видового різноманіття мікробіома легенів і ослаблення симптомів астми. На думку дослідників, продовження цих досліджень має привести до розробки нових методів профілактики і лікування ряду серйозних захворювань бронхів і легенів.

Дослідники тільки починають розуміти внесок мікробіома легенів у підтримку здоров’я дихальної системи людини. Однак вже отримані результати дають надію, що цілеспрямоване оздоровлення мікробіома за допомогою пробіотиків і інших специфічних засобів мікробіомного лікування можуть в недалекому майбутньому стати новими важливими інструментами профілактики і терапії респіраторних захворювань.